Первое валентное состояние атома углерода
Как выглядит первое валентное состояние атома углерода? Расскажите об этом подробнее. Расскажите о нахождении углерода в природе. Известно, что этот химический элемент существует в виде нескольких простых веществ, различаются ли они по своим физическим свойствам?
Если в гибридизации участвуют одна s- и три p-орбитали (-гибридизация), то в результате образуются четыре гибридные -орбитали, вытянутые в направлениях к вершинам тетраэдра, т.е. ориентированные под углами друг к другу. Такая гибридизация осуществляется, например в возбужденном атоме углерода (первое валентное состояние атома углерода) при образовании молекулы метана . Поэтому молекула метана имеет форму тетраэдра, причем все четыре связи С-Н в этой молекуле равноценны.
Чистый углерод известен в трех аллотропических видоизменениях: в виде алмаза, характеризующегося кубической кристаллической решеткой, графита, отличающегося от алмаза гексагональной кристаллической решеткой, и аморфного углерода.
Углерод во всех аллотропных модификациях не обладает запахом и вкусом, плавится исключительно трудно, не растворяется в воде и органических растворителях, а растворим в расплавленных металлах, например в железе.
Простейший вид аморфного угля – сажа. Другие разновидности аморфного угля – древесный уголь, кокс, костяной уголь, животный уголь и др. В естественном виде аморфный уголь в природе не встречается; он получается искусственным путем.