До яких хімічних елементів відноситься вуглець

Вуглець - хімічний елемент IV групи періодичної системи, в природі він представлений двома стабільними ізотопами і одним радіоактивним нуклідом, що утворюється в нижніх шарах стратосфери.

Інструкція

Радіоактивний вуглець з масовим числом 14 постійно з`являється в нижніх шарах стратосфери через те, що нейтрони космічного випромінювання впливають на ядра азоту. Вільний вуглець зустрічається в природі у вигляді графіту і алмазу, проте основна його маса припадає на природні карбонати, горючі гази, кам`яне вугілля, торф, нафта, антрацит та інших горючі копалини.

У земній корі міститься близько 0,48% вуглецю (по масі), в гідросфері і атмосфері він знаходиться у вигляді діоксиду. Приблизно 18% вуглецю на нашій планеті входить до складу рослин і тварин. Його круговорот включає в себе біологічний цикл, а також виділення діоксиду вуглецю в атмосферу при згорянні палива.

У біологічний цикл входить кілька етапів: спочатку вуглець з тропосфери поглинається рослинами, після чого з біосфери повертається в геосферу. Разом з рослинами цей хімічний елемент потрапляє в організм людини і тварин, потім при гнитті він переходить у ґрунт, а після цього у вигляді вуглекислого газу відправляється в атмосферу.

Атоми вуглецю утворюють міцні прості, подвійні і потрійні зв`язки, що сприяє появі стійких циклів і ланцюгів, це є однією з причин існування величезного числа углеродсодержащих органічних сполук.

Самі вивчені кристалічні модифікації вуглецю - алмаз і графіт. Графіт термодинамічно стійкий в нормальних умовах, алмаз та інші форми є метастабільними. При температурі вище 1200 К і атмосферному тиску алмаз переходить в графіт, причому при 2100 К перетворення займає лічені секунди.

При нормальному тиску вуглець починає сублімуватися, коли температура досягає 3780 К, в рідкому стані він може знаходитися тільки при певному зовнішньому тиску. Умови прямого переходу графіту в алмаз - тиск 11-12 ГПа і температура 3000 К.

Вуглець хімічно інертний при звичайних температурах, але при досить високих він проявляє сильні відновні властивості і з`єднується з багатьма елементами. У різних форм вуглецю відрізняється хімічна активність, вона зменшується в ряді: аморфний вуглець, графіт і алмаз. Аморфний вуглець і графіт вступають в реакцію з воднем при температурі 1200оС, з фтором - при 900оС. Графіт взаємодіє з лужними металами і галогенами, утворюючи сполуки включення.