炭素(14族)とその化合物(一酸化炭素、二酸化炭素)

carbon
炭素の同素体 {C}  *ダイヤモンドも黒鉛も天然に存在する. 同素体ダイヤモンド}黒鉛(グラファイト)} 7zh}{立体構造 結晶構造共有結合の結晶} 共有結合の結晶} 硬さ 非常に硬い柔らかい 電気伝導性ダイヤモンド 4つの価電子が全て共有結合した正四面体構造.   黒鉛 3つの価電子が共有結合した正六角形の平面が,\ 分子間力で層状に重なる.      1つの余った価電子が自由電子のように振舞うため,\ 電気伝導性を示す.   無定形炭素}(黒鉛の微結晶が不規則に配列)の表面積を増やしたもの}を活性炭という.   その大きい吸着力は,\ 脱色剤や脱臭剤}として利用されている.   近年,\ フラーレン{C_{60(サッカーボール型分子)等の新同素体が次々と発見されている.  一酸化炭素{CO}   実験的製法} ギ酸に濃硫酸(触媒)を加えて加熱する.           $HCOOH H₂SO₄][加熱}] H₂O} + {CO ^}$ (濃硫酸の脱水作用})}         シュウ酸に濃硫酸(触媒)を加えて加熱する.           $(COOH)₂ {H₂SO₄][加熱}] H₂O} + {CO ^ + {CO₂ ^}$ (濃硫酸の脱水作用})   工業的製法} 加熱したコークス{C}と水を反応させる.           $C + H₂O } {CO + H₂}$ $({CO}とH₂の混合物={水性ガス$)}   性質} 水に難溶(中性})}の有毒気体.      点火すると青い炎を出して燃え, 酸化してCO₂になる(高温で還元力を持つ).         {Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO₂} 二酸化炭素 {CO₂}   実験的製法} \石灰石塩酸を加える.            { ${CaCO₃ + 2HCl CaCl₂ + H₂O} + {CO₂ ^弱酸の遊離})         石灰石を強熱して分解する.            { ${CaCO₃ 加熱}] CaO} + {CO₂ ^$}        塩基性酸化物+酸性酸化物\ →\ 塩\ の逆$})   性質} 水に溶けて弱酸性を示す.  { ${CO₂ + H₂O <=>} {H+ + {HCO₃-}$}石灰水(水酸化カルシウム水溶液)を白濁する.        { ${Ca(OH)₂ + CO₂ -CaCO₃ v (白濁) + H₂O}$}      $塩基+酸性酸化物\ →\ 塩+水$}) 実験的製法弱酸の遊離反応だが,\ {CaCO₃ + H₂SO₄}は不可. {水に難溶性の塩である{CaSO₄}で石灰石{CaCO₃}が覆われ,\ 反応が停止する.}
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