** Substanțe anorganice

SUBSTANTE ANORGANICE

Carbon - stare naturală, proprietăți fizice și utilizări

 

Starea naturală
 
Proprietăți fizice
 
Utilizări

Carbonul este al patrulea cel mai răspândit element chimic din univers, fiind în același timp componenta de baza a materiei organice.

 

♦ În stare liberă

Carbonul nativ se găsește sub două forme alotropice: diamant și grafit. O a treia formă alotropică o constituie folerenele.

În diamant, fiecare atom este unit de alți 4 atomi prin legături covalente orientate în spațiu după vârfurile unui tetraedru regulat.

În grafit, fiecare atom este unit de alți 3 atomi prin legături covalente orientate simetric în plan, după vârfurile unui triunghi echilateral. Între planurile succesive se stabilesc forțe slabe.

În fulerene, fiecare atom este unit de alți 3 atomi prin legături covalente într-o structură aproape sferică formată din 60 până la 84 de atomi de carbon sub formă de hexagoane sau pentagoane.

Carbonul se mai găsește, în diverse proporții, în cărbunii de pământ: antracit (90-95% C), huilă (80-90% C), lignit (60-82% C), turbă (50-60% C).

 

♦ Sub formă de combinații

Carbonul intră în compoziția unor substanțe anorganice (CO2, carbonați) și în toate substanțele organice.

Cele mai răspândite minereuri ce conțin carbon sunt: calcarul (CaCO3), marmura (CaCO3), dolomitul (CaCO3MgCO3).

 

♦ Diamantul

solid incolor și transparent (diversele impurități pot determina colorarea acestuia), cristalizat cubic;

p.t. > + 3550 0C;

mai greu decât apa;

ρ= 3,51 g/cm3;

insolubil în toți dizolvanții;

are duritatea maximă pe scara Mohs (10);

izolator electric;

reflectă lumina, fiind strălucitor.

 

♦ Grafit

solid opac, negru-cenușiu, lucios, unsuros, cristalizat hexagonal;

p.t. > + 3550 0C;

mai greu decât apa, dar mai ușor decât diamantul;

ρ= 2,25 g/cm3;

insolubil în toți dizolvanții;

duritatea mică (1 pe scara Mohs);

conducător electric;

planurile în care se găsesc atomii alunecă unele peste altele, lăsând urme pe hârtie.

 

♦ Fulerene

solide opace, negre,cristaline;

mai grele decât apa, dar mai ușor decât diamantul și grafitul;

ρ= 1,75 - 2,19g/cm3 (în funcție de numărul de atomi de carbon);

solubil în dizolvanți nepolari;

duritatea mică;

izolatori electrici și termici.

 

♦ Diamantul

♦ găurirea și șlefuirea metalelor dure;

♦ tăiertea și gravarea sticlei;

♦ lagăre pentru mașini;

♦ bijuterii.

 

♦ Grafit

♦ mine de creion;

♦ creuzete metalurgice;

♦ electrozi;

♦ lubrifianți.

 

♦ Cărbuni de pământ

♦ combustibili;

♦ agent reducător în metalurgie;

♦ medicamente (cărbune activ);

♦ datarea antichităților.