Елемент · C
Карбон (вуглець), C
Карбон — елемент IV групи 2-го періоду, основа всіх органічних сполук. Проста речовина вуглець утворює алотропні модифікації: алмаз, графіт і фулерени. У реакціях вуглець — відновник, а з активними металами — окисник.
- Положення в таблиці
- 2 період, IV група, головна підгрупа (А)
- Протонне число й Ar
- № 6; Ar = 12,011
- Електронна формула
- 1s²2s²2p² (скорочено [He]2s²2p²); у збудженому стані 2s¹2p³
- Ступені окиснення
- −4 (CH₄, Al₄C₃), +2 (CO), +4 (CO₂, карбонати); 0 у простій речовині
- Проста речовина
- алмаз, графіт, фулерени (алотропія); атомні та молекулярні ґратки
- Сталі
- густина графіту ≈ 2,27 г/см³
- Вищий оксид і леткі сполуки
- CO₂; CH₄ (за довідковою таблицею: EO₂ і EH₄)
- Біологічна роль
- елемент-органоген: C, H, O, N, S, P
Авторський матеріал Тями · оновлено
Будова атома й валентність
В атомі Карбону два електронні рівні, на зовнішньому чотири електрони (2s²2p²). Основний стан має два неспарені p-електрони, але для утворення чотирьох зв’язків атом переходить у збуджений стан 2s¹2p³ з чотирма неспареними електронами. Тому валентність Карбону в більшості сполук IV, а ступінь окиснення змінюється від −4 до +4. Здатність атомів Карбону сполучатися між собою ланцюгами з простими, подвійними й потрійними зв’язками зумовлює різноманіття органічних речовин.
Алотропні модифікації
| Модифікація | Будова | Властивості |
|---|---|---|
| Алмаз | атомна кристалічна ґратка, кожен атом сполучений з чотирма сусідами | прозорий, найтвердіша природна речовина, не проводить струм |
| Графіт | шарувата будова: слабко пов’язані шари атомів | сіро-чорний, м’який, проводить електричний струм, залишає слід на папері |
| Фулерени | порожнисті замкнені молекули з атомів Карбону (наприклад, C₆₀) | молекулярні кристали |