☰ Содержание · Химия

Группа углерода. Углерод

Уроки 8–9 · 2 урока · И.Р. Аскаров, К. Гопиров, Н.Х. Тухтабоев. Химия, 9 класс, переработанное 4-е издание. НМИУ «O‘zbekiston», Ташкент, 2019
9

Физические и химические свойства углерода

Учебник: с. 47–49
ЦельЗнать физические и химические свойства углерода, адсорбцию и его восстановительное действие; записывать уравнения реакций.
Новые слова
адсорбция · adsorbsiyaактивированный уголь · faollashtirilgan ko‘mirвосстановитель · qaytaruvchiкарбид · karbid
Объяснение

Углерод — твёрдое тугоплавкое вещество без запаха и вкуса, не растворяющееся в воде; алмаз плавится при температуре около 3550 °C. Древесный уголь и другие виды углерода проявляют адсорбцию: они поглощают газы и растворённые вещества на своей поверхности; активированный уголь, поверхность которого увеличена обработкой паром, применяют в противогазах и для очистки воды и масел, а противогаз создал Н.Д. Зелинский. При обычной температуре углерод довольно инертен, но при нагревании горит: C + O₂ → CO₂ (при недостатке кислорода 2C + O₂ → 2CO) и с серой образует CS₂: C + 2S → CS₂. С металлами он образует карбиды: Ca + 2C → CaC₂; CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂ (ацетилен), Al₄C₃ + 12HCl → 4AlCl₃ + 3CH₄. Углерод — сильный восстановитель: 2CuO + C → 2Cu + CO₂↑, 2Fe₂O₃ + 3C → 4Fe + 3CO₂↑. В Узбекистане уголь (бурый и каменный) добывают в Ангрене, Шаргуне и Байсуне. Оксид углерода CO, образующийся при горении угля, чрезвычайно ядовит, поэтому уголь нельзя сжигать в закрытом помещении.

Примеры
Чтобы восстановить 160 г CuO (M = 80 г/моль, 2 моль) по реакции 2CuO + C → 2Cu + CO₂, нужен 1 моль, то есть 12 г углерода, и образуется 128 г меди.
Горение: 24 г углерода (2 моль), полностью сгорающие по реакции C + O₂ → CO₂, дают 2 моль CO₂, то есть 2 · 44 = 88 г.
Работа в классе

Наблюдение (только демонстрация учителя): учитель показывает адсорбцию на подкрашенной воде с таблеткой активированного угля (или фильтром). Учащиеся наблюдают, как обесцвечивается вода, и обсуждают, почему большая поверхность угля адсорбирует лучше. Сжигать уголь или экспериментировать с газами дома запрещено.

Упражнения
1
Что такое адсорбция?
2
Сколько молей CO₂ образуется при полном сгорании 24 г углерода? (M(C) = 12 г/моль)
3
Запишите формулы карбидов, образующихся из Ca + C и из Al + C.
4
Почему углерод используют для получения металлов из их оксидов?