Uhlík
Latinsky: Carboneum
Značka: C
Uhlík
Typický nekov, IV. A skupina, vynikající vodič
Tvoří základní stavební kámen všech organických sloučenin
Volně v přírodě se vyskytuje jako diamant, grafit a fulleren
Vázaný v anorganických sloučeninách (uhličitany,
hydrogenuhličitany) a organických sloučeninách (uhlovodíky,
bílkoviny, sacharidy, nukleové kyseliny)
Uhlí, ropa, zemní plyn
Sloučeniny uhlíku
Bezkyslíkaté
kyanidy (KCN, NaCN)
halogenidy (CCl
4, NaCl) karbidy (CaC
2, Fe
3C)
Kyslíkaté
oxidy ( CO
2, CO) kyseliny (H
2CO
3,)
soli kyselin (Na
2CO
3 ,CaCO
3)
Volně vázaný uhlík
Grafit (tuha)
- černý a měkký, nejčastější, vrstevnatá struktura, vodič el. Proudu
Diamant
- bezbarvý, hořlavý, kubická struktura, je nejtvrdší, velmi cenný, vodič tepla, hmotnost se udává v karátech
Fulleren
- uměle vyrobený, struktura
podobná fotbalovému míči
Výroba a použití
Grafit
reakce koksu s křemenným pískem za velmi vysoké
teploty (1200 °C)
využití: tuha v psacích
potřebách, elektrody, výroba oceli, žáruvzdorný materiál
Diamant
výroba z grafitu za vysokých teplot ve speciálních
zařízeních. Je to nákladné a náročné.
využití: umělý – řezání, vrtání, leštění, výroba čipů, procesorů přírodní - klenotnictví
Uhlík vázaný ve sloučeninách
1. Oxidy
CO – oxid uhelnatý
- jedovatý, bez zápachu, reaktivní, za
normálních teplot nereaguje s vodou, má redukční účinky
vznik: 2C + O2 → 2CO
dříve jako plynné palivo, chemický, potravinářský průmysl
CO2 – oxid uhličitý
- nedýchatelný, nehořlavý, velmi stabilní, bezbarvý
vznik: C + O2 → CO2
potravinářství, lékařství, hnací plyny, hasící přístroje
2. Soli kyselin
Uhličitany:
Na
2CO
3– soda – výroba sodných solí, změkčování vody, rozpustný
CaCO
3– vápenec – výroba celulózy, odsiřování
K
2CO
3– potaš – výroba skla a mýdla, rozpustný
Hydrogenuhličitany:
NaHCO
3– jedlá soda -
kypřící prášek do pečiva,
šumivé tablety do pití
Uměle vyrobené formy
Koks
- karbonizace černého uhlí, vysoká teplota, bez přístupu vzduchu
využití: v ocelářství, výhřevné palivo, redukční činidlo
Saze
- nedokonalé spalování uhlovodíků (methan)
využití: plnidlo při výrobě pryže, pneumatik, plastů, tiskařská čerň
Aktivní uhlí
- termický rozklad rostlin nebo dřevěných pilin
Za přítomnosti anorganických solí.
Významné reakce
Koloběh vápníku v přírodě (=
rovnice krasových jevů) Vznik jeskyní:
CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 Vznik krápníků:
Ca(HCO3)2 →CO2 + H2O + CaCO3
Rovnice tuhnutí malty
Ca(OH)
2+ CO
2→ CaCO
3+ H
2O
Rovnice fotosyntézy
6 CO
2+ 6 H
2O → C
6H
12O
6+ 6 O
2.
Výskyt a využití uhlíku
Značně rozšířený prvek jak na Zemi, tak ve vesmíru
Tvoří těla organismů – cukry, tuky, nukleové kyseliny atd.
Zlepšení tvrdosti – tzv. impregnace uhlíku (prováděna kovy)
V lékařství jako živočišné uhlí
Jako fosilní paliva – uhlí, ropa, zemní
plyn
Konec prezentace