Свойства углерода. реакционная способность повышается в ряду алмаз – графит – карбин – аморфный углерод. алмаз и графит инертны, устойчивы к действию кислот и щелочей. 1.алмаз и графит сгорают в чистом кислороде при высоких температурах с образованием углекислого газа: c + o2 (800° c)® co2. аморфные модификации сгорают уже на воздухе. при недостатке кислорода образуется угарный газ: 2c + o2 ® 2co. 2.непосредственно из галогенов с аморфным углеродом реагирует лишь фтор: c + 2f2 ® cf4. с остальными галогенами реакция происходит лишь при нагревании. 3.при температуре 500° с на никелевом катализаторе идет реакция с водородом: c + 2h2 (500° c ni)® ch4. 4.при высоких температурах углерод взаимодействует также с такими неметаллами, как сера, при пропускании ее паров через уголь: c + 2s (900° c)® cs2, а также с азотом с образованием бесцветного ядовитого газа дициана: 2c + n2 (2000° c)® c2n2. 5.с металлами, и некоторых металлов углерод образует соответствующие карбиды: 2c + ca (550° с) ® cac2, 4 al + 3c (1500-1700° с) ® al4c3, si + c (1200-1300° с) ® sic + q, 3c + cao (1900-1950° с) ® cac2 + 2co. 6.однако наиболее характерные реакции для углерода со сложными веществами – реакции восстановления, применимые в металлургии для получения металлов из их руд: 2c + sio2 (1300° с, вак.) ® si + 2co, c + feo (> 1000° c)® fe + co, c + 2cuo (1200° c)® 2cu + co2, c + h2o (800-1000° c)« co + h2, 2c + na2so4 (600° c)® na2s + 2co2, 2c + na2co3 (900-1000° c)® 2na + 3co, c + co2 (> 1000° c)« 2co. концентрированные серная и азотная кислоты при нагревании окисляют углерод до углекислого газа: c + 2 h2so4 (t )® co2 + 2 so2 + h2o, c + 4hno3 (t )® 3co2 + 4no2 + 2h2o. 7.порох сгорает по реакции: 2kno3 + s + 3c ® k2s + n2 + 3co2. 8.углерод взаимодействует с раствором дихромата калия в концентрированной серной кислоте:3c + 8h2so4 + 2k2cr2o7 ® 3co2 + 2cr2(so4)3 + 2k2so4 + 8h2o.
2CH3Br + 2Na = 2NaBr + CH3-CH3(этан)
CH3-CH3 =(t,Ni)= CH2=CH2(этен)
CH2=CH2 =(t,Ni)= CH≡CH(этин)
3CH≡CH =(С(актив.),t)= C6H6(бензол)
б) 2CH4 =(1500°C)= CH≡CH
3CH≡CH =(С(актив.),t)= C6H6
C6H6 + 3H2 =(p,Ni,200°C)= C6H12
C6H6 + Br2 =(FeBr3,t)= C6H5Br + HBr
C6H6 + HNO3 =(H2SO4(конц.),t)= C6H5NO2 + H2O
с) C + 2H2 =(t,p,Ni)= CH4(метан)
CH4 + Cl2 =(hv)= CH3Cl(хлорметан)
CH3Cl + CH3-CH2-Mg-Cl =(эфир)= CH3-CH2-CH3(пропан) + MgCl2
CH3-CH2-CH3 + Br2 =(hv)= CH3-CH(Br)-CH3(2-бромпропан) + HBr
д) 3CH≡CH =(С(актив.),t)= C6H6(бензол)
C6H6 + Cl2 =(FeCl3,t)= C6H5Cl(хлорбензол) + HCl
CH≡CH + H2 = CH2=CH2(этен)
CH2=CH2 + HCl = CH3-CH2Cl(хлорэтан)