Anglis

C (anglis).

Augmenija ir gyvūnija sudaryta iš anglies jungi-nių ir jų irimo produktas yra akmens anglis, nafta ir kalkinės dujos. Svarbiausi gamtiniai anglies junginiai yra angliavandeniliai ir įvairūs karbo-natai. Ore yra apie 0,03% CO2, kurį augalai sugeba perdirbti į gliukozę ir O2

6CO2 + 6H2O  C6H12O6 + 6O2

Savybės. Žinoma eilė C modifikacijų: grafitas yra tamsiai pilkos spalvos metalinio blizgesio minkšta medž., kurios kristalai yra sluoksninės sandaros todėl grafitas lengvai skyla į žvynelius. Jis laidus elektrai ir šilumai, atsparus karščiui ir chemiškai nneaktyvus, todėl iš jo gaminamos karščiui atsparios liejimo formos, elektrodai, termiškai atsparūs dažai, mašinų tepalas. Labai stipr. oksid. oksidina grafitą

C +2H2SO4  CO2 + 2SO2 + 2H2O

Deimantas yra skaidri labai kieta medž., laužianti šv. spind. krist. medž. Elektronai deimanto gardelėje yra sp3 hibridizuoti, todėl kiekv. C atomas sudaro 4 jungtis tetraediškai išsidėsčiusias su gretimais tokios pat būklės C a. Tuo paaiškinamas didelis deimanto kietumas. Kaitinamas aukš. temper. be oro deim. virsta grafitu. Dėl kietumo naudojamas kietoms medž. apdirbti, uolienoms gręžti, bbrangakmeniams šlifuoti. Kaitinant C turinčias medž. beorėje erdvėje gaunama amorfinė arba juodoji C. Rūšys: koksas, medžio anglis, suodžiai. Koksas naudojamas metalurgijoje. Medžio anglis kalvystėje ir medicinoje. Dėl gerų absorbcinių savybių cukraus pramonėje, sirupo valymui, benzino, naftos pramonėje, sodrinant rūdas, dujokaukėse iir kaip katal. Suodžiai – kaip juodi dažai ir gumos pramonėje. Žemoje temper. visų modifikacijų C mažai aktyvi, aukšt. reaguoja su daugeliu elementų

Ca + 2C  CaC2 C + 2S  CS2

C+ 2H2  CH4 C + 2Cl2  CCl4

Junginiai. Dauguma C j. yra organiniai ir tik j. su O, halogenais, S, N ir metalais yra neorganiniai. Binariniai j. su mažesnio elektro-neigiamumo elementais sudaro karbidus. Jie gaunami tiesiogine sinteze aukšt. temper. arba redukuojant. Pagal chem. jungties tipą į: joninius arba druskinius, kovalentinius ir metalinius. Joniniai karbidai – šarminių ir žemės šarminių metalų, Cu ir Zn pogrupių elementų. Jie būna metaniniai(kai hidrolizės meti susidaro metanas Be2C) ir acetilenidiniai (acetilenas CaC2) . Praktiškai svarbus yra CaC2 gaunamas redukuojant degtas kalkes C

CaO + 33C  CaC2 + CO

Jis naudojamas acetileno gavimui, kuris reikalingas suvirinimui. Kovalentiniai – karbidai, kurių molek. jungtis artima kovalentinei. Ryškiausi d metalų karbidai, kurių formulė MeC – metalinio blizgesio , laidžios šilumai ir elektrai, labai kietos, aukšt. lyd. temper., atsparios chem. poveikiui, naudojamos ugniai atsparių medž. gamyboje.

Deguoninai C junginiai. Žinoma visa eilė C oksidų. CO – bespalvės, bekvapės, labai nuodingos, mažai tirpios vandenyje dujos, dega iki CO2. Laboratorijoje gaunamos dehidratuojant skruzdžių r. konc. H2SO4

HCOOH  CO + H2O

Tai druskų nesudarantis ooksidas, susidaro degant C O2 nedatekliuje, praleidžiant H2O garus per įkaitintą C, susidaro CO ir H2 mišinys – labai kaloringas dujinis kuras, mažesnės šiluminės vertės generarorinės dujos gaunamos praleidus orą per įkaitintą koksą 2C + 4N2 + O2  2CO + 4N2

Aukšt. temper. CO yra stiprus reduktorius ir yra svarbus junginys metalurginiuose procesuose. Šis junginys linkęs dalyvauti prijungimo reakcijose, susidarant karboniliniams junginiams

CO + Cl2  COCl2 Fe + 85CO  Fe(CO)5

4CO + Ni  Ni(CO)4

Šios 2 reakcijos naudojamos labai grynų Fe ir Ni miltelių gavimui. Esant dideliam slėgiui ir katal.

Co + 2H2  CH3OH

Ši reakcija naudojama pramoninėje metanolio gamyboje.

CO2 – bespalvės, nedegios dujos dujos, susidarančios degant C O2 pertrkliuje. Laboratorijoje gaunamas veikiant karbonatus r. , o pramonėje termiškai skaidant kalkakmenius. Prie -78,5oC sušąla į k. medž. – sausą ledą, keliant temper. sublimuoja. Sausas ledas naudojamas maisto koncervavimui. CO2 tirpalas H2O rodo rūgščią reakciją dėl labai silpnos anglies r. jonų susidarymo. Ši r. dvibazė. H2O tirpsta tik šarminių m. ir amonio karbonatai, ir daugelis jų dėl hidrolizės turi šarminę terpę. Plačiausiai naudojama Na2CO3 gami- nama amoniakiniu Solvėjaus metodu

NH/ + CO2 + H2O  NH4HCO3

NaCl + NH4HCO3  NaHCO3 + NH4Cl

2NaHCO3  Na2CO3 + H2O + CO2

Iš susidariusio NH4Cl regeneruojamas NH3 ggesintomis kalkėmis. Slegiant CO2 sąveikauja su NH3 susidarant karbamidui

CO2 +2NH3  CO(NH2)2 + H2O

Jis naudojamas ugnies gesinimui, nes nepalaiko degimo. Daug jo sun. sodos, karbamido,cukraus, alaus ir vaisvandenių gamybose. Kaitinama iki 1000oC C reaguoja su S C + 2S  CS2

Tai bespalvis nemalonaus kvapo skystis, kuris gerai tirpina medž. , turinčias molekulinę gardelę, taip pat riebalus, kaučiuką ir naud. dirbtinio šilko, viskozės gamyboje.

CS2 + 3Cl2  CCl4 + S2Cl2

CCl4 – tai lakus, inertiškas skystis, labai geras riebalų, įvairių org. medž. ir dervų tirpiklis.

Kaitinant C ore elektros lauke, susidaro karčiųjų migdolų kvapo bespalvės ir labai nuodingos d. dicianas 2C + N2  (CN)2

Laboratorijoje jos gaunamos kaitinant sunkiųjų metalų cianidus

Hg(CN)2  Hg + (CN)2

Dicianui reaguojant su H2 susidaro HCN – bespalvės, lakus, taip pat migdolų kvapo, labai nuodingas skystis, kaip rūgštis silpna. Pramonėje ši rūgštis sintetinama katalitine NH3 sąveika su CO

NH3 + CO  HCN + H2O

Jos druskos cianidai gaunami karbonatus kaitinant su C azoto at-mosferoje Na2CO3 + 4C + N2  2NaCN + 3CO

Vandenyje tirpsta šarminių metalų cianidai. Cianido jonas kaip ligandas įeina į daugelio d metalų kompleksus. Cianidai naudojami kovai su žemės ūkio kenkėjais, taip pat jų tirpalai aukso ir sidabro išgavimo procesuose, o taip pat įeina į auksavimo, ssidabravimo ir padengimo kitais metalais elektrolitų sudėtį. Kalio heksaciano feratai naudojami analitiškai aptikti Fe(II) ir Fe(III) jonams vandens tirpale. Žinomos taip pat nepatvarios ciano rūgštis HOCN, tiociano HSCN – rodano. Iš šių paminėtų rūgščių labiausiai naudojamas KSCN, kuris gaunamas tirpinant S KCN tirpale. Rodanidai naudojami tekstilinių medž. dažymui, o rodanido jonai labai jautriai indikuoti tirpale esančius Fe+3 jonus.