Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Формула углерода

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Углерод (химический символ – C) – химический элемент с порядковым номером 6. Располагается во втором периоде в главной подгруппе IV-ой группы (в коротком варианте периодической таблицы) или в 14-й группе по современным стандартам нумерации.

Атомная масса: 12,0107 а.е.м.

Электронная формула углерода

Электронная формула: 1s2 2s2 2p2

Электронная формула углерода

Электронно-графическая формула углерода

Электронно-графическая формула углерода в основном состоянии:

Электронно-графическая формула углерода

Углерод имеет два неспаренных электрона, проявляет валентность II.

Электронно-графическая формула углерода в возбужденном состоянии:

Электронно-графическая формула углерода в возбужденном состоянии

Углерод имеет четыре неспаренных электрона, проявляет валентность IV.

Углерод образует множество аллотропных модификаций, которые очень сильно различаются между собой по внешнему виду, твердости, электропроводности, химической активности и другим свойствам.

Модификации углерода

Среди аллотропных модификаций углерода выделяют кристаллические:

Кристаллические формы углерода

аморфные:

Аморфные формы углерода

и кластерные формы:

Кластерные формы углерода

При нормальных условиях термодинамически устойчивым является только графит, а алмаз и другие кристаллические формы – метастабильны.

Большинство аморфных аллотропных форм являются химическими соединениями с высоким содержанием углерода (обычно мелкодисперсного графита), а не чистой аллотропной формой углерода.

Содержание углерода в земной коре составляет 0,023% по массе. Свободный углерод встречается в природе в виде алмаза и графита. Углерод главным образом накапливается в верхней части земной коры, в биосфере. Содержание углерода в живом веществе – 18%,в древесине – 50%, каменном угле – 80%, нефти – 85%, антраците – 96%. Большая часть углерода литосферы сосредоточена в виде карбонатов (известняков и доломитов).

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1
Задание Для восстановления 240 г оксида магния потребовалось 80 г угля: Каково процентное содержание чистого углерода в этом угле?
Решение Запишем уравнение реакции:

    \[    MgO + C = Mg + CO \]

Найдем количество вещества оксида магния:

n(MgO) = m(MgO) / M(MgO) = 240 г / 40 г/моль = 6 моль

По уравнению реакции

n(C) = n(MgO) = 6 моль

m(C) = n(C) \cdot M(C) = 6 моль \cdot 12 г/моль = 72 г

Рассчитаем массовую долю углерода в угле:

Ответ В угле содержится 90% углерода.
ПРИМЕР 2
Задание Вычислите, какой объем метана (н.у.) можно получить из 1 тонны каменного угля, массовое содержание углерода в котором 85 %. Выход реакции получения метана составляет 75 % от теоретически возможного.
Решение Запишем уравнение реакции:

Найдем массу углерода, вступившего в реакцию:

m(C)=\frac{\omega(C)\cdot m}{100}=\frac{85 \cdot 10^6}{100}=8,5 \cdot 10^5 г

Рассчитаем количество вещества углерода:

n(C) = m(C) / M(C) = 8,5 \cdot 10^{5} г / 12 г/моль = 7,08 \cdot 10^{5} моль

По уравнению реакции

n(CH_{4}) = n(C) = 7,08 \cdot 10^{5} моль

Один моль газа при нормальных условиях занимает объем 22,4л. Рассчитаем теоретический объем образовавшегося метана:

V(CH_{4}) = n(CH_{4}) \cdot V_{m} = 7,08 \cdot 10^{5} моль \cdot 22,4 л/моль = 1,587 \cdot 10^{6} л = 1587 м ^{3}

Найдем фактический объем образовавшегося метана:

Vпракт= Vтеор\cdot \eta / 100 = 1587 \cdot 75 / 100 = 1190 м ^{3}

Ответ Объем образовавшегося метана равен 1190 м ^{3} .