Gotovi Seminarski Diplomski Maturalni Master ili Magistarski
Ugljenik (2) - Verzija za štampu

+- Gotovi Seminarski Diplomski Maturalni Master ili Magistarski (http://www.maturskiradovi.net/forum)
+-- Forum: Obrazovanje (/Forum-obrazovanje)
+--- Forum: Prirodne nauke (/Forum-prirodne-nauke)
+---- Forum: Hemija (/Forum-hemija)
+---- Tema: Ugljenik (2) (/Thread-ugljenik-2)


Ugljenik (2) - Vesnica - 17-05-2010 11:12 PM

Maturski, seminarski i diplomski radovi iz hemije.

Ugljenik, Ugljik ili Karbon (C, latinski-carboneum) јe nemetal, IVA grupe. Stabilni izotopi su mu: 12C i 13C. Bitan nestabilan izotop јe 14C (nastaјe od 14N u gornjim sloјevima atmosfere). Ovaј četvorovalentni nemetal ima nekoliko alotropskih modifikaciјa:
•diјamant (naјtvrđi poznati mineral). Vezivna struktura: 4 elektrona u 3-dimenzionim sp3-orbitalama
•grafit (јedna od naјmekših supstanci). Vezivna struktura: 3 elektrona u 2-dimenzionalnim sp2-orbitalama i 1 elektron u p-orbitali.
Ugljenik јe zastupljen u zemljinoј kori u količini od 0,018%.
Ugljenik јe bio poznat јoš u praistoriјi. Da јe hemiјski element prvi јe utvrdio Antoine Lavoisier.
Broј poznatih јedinjenja ugljenika јe preko 10 puta veća od poznatih јedinjenja svih ostalih elemenata. Sem organskih јedinjenja veliki značaј imaјu ugljen(II)oksid, ugljenik(IV)oksid, ugljena kiselina, karbidi i karbonati.
Na osnovu ovih podataka možemo zaključiti da se hemijski element ugljenik nalazi u VI grupi periodnog sistema hemijskih elemenata i da kao takav spada u grupu nemetala.
Ugljenik tako najlakše gradi veze sa elementima II grupe, ali i I i III kada stvara nešto složenija jedinjenja.
Ugljenik ima poseban značaj za organsku hemiju, jer je ugljenik osnovni sastavni element svih živih organizama - njihovih tkiva i produkata.

Važna osobina ugljenika je hibridizacija orbitala (uglovi između hibridizovanih orbitala su najveći mogući, što daje veliku stabilnost ugljenikovim jedinjenjima). Na slici su prikazana tri tipa hibridizacije
Ugljenik se javlja u prirodi kako u elementarnom stanju, tako i u svojim vrlo mnogobrojnim jedinjenjima.
Kao elementaran javlja se u obliku dijamanta i grafita. Ugljenikova jedinjenja su jao rasprostranjena u prirodi: dolomit, siderit, cerusid, malahit i drugi, poput kalcijumhidrokarbonata, magnezijumhidrokarbonata koji se nalaze u rastvorenom stanju u prirodnim vodama.

RASPROSTRANJENOST

Ugljenik je sastojak ugljiva, nafte, prirodnih gasova, asfalta, ozokerita. Ugljenik se u prirodi javlja u dve alotropske modifikacije: u obliku dijamanta i u obliku grafita.

Dijamant: se javlja u prirodi u manjim količinama. On se kristališe u regularnom sistemu. Najtvrdji je od svih poznatih čvrstih supstanca i lako propušta rengenove zrake, a slabo provodi toplotu dok električnu struju uopšte ne provodi. To je bezbojna, prozirna prilično krta ali vrlo tvrda supstancija.
Grafit: je prilično rasprostranjen u prirodi. On se kristališe u heksagonalnom sistemu. Grafit je zatvoreno siva, sjajna, neprozirna, vrlo mekana supstanca masnog opipa pod prstima. On dobro provodi toplotu i električnu struju. Za razliku od dijamanta u kristalima grafiti su rasporedjeni u uglovima pravilnih šestougaonika koji se nalaze u pravilnim medjusobnim ravnima. Zbog toga je veza izmedju ovih ravni znatno slabija od veze izmedju pojedinih molekula sa slabo izražajnim medjusobnim vezama. Kristali dijamanta su tvrdi dok su kristali grafita meki.

Amfoterni ugljenik: do nedavno se smatralo da postoji još i treća alotropska modifikacija ugljenika - amorfni ugljenik. Medjutim, prema najnovijim istraživanjima pomoću rentgenovih zraka može da se zaključi da različiti oblici tzv. amorfnog ugljenika, verovatno predstavljaju različite agregate mikrokristalnih čestica ugljenika, čija je struktura slična strukturi grafita. Tako su oblici: čadj, drveni ugalj, koštani ugalj i drugi.

Svi ovi oblici ne predstavljaju hemijski čist ugljenik kao što su dijamant i grafit, već svaki od njih sadrži izvesne manje ili veće količine vodonika, kiseonika i sumpora. Glavna karakteristika svih amorfnih ugljeva je njihova mala specifična težina i nihova visoka poroznost. Upravo zbog svoje poroznosti oni raspolažu vrlo velikom sumpornom površinom, a sa tim u vezi i vrlo jakom izražajnom sposobnošću apsorpcije raznih čvrstih i tečnih supstancija, a naročito gasova.

Amorfni ugljevi, a posebno aktivni ugalj nalaze široku primenu u prečišćavanju i u bezbojavanju raznih industrijskih proizvoda (šećera, glicerina i drugih), zatim za prečišćavanje vode, benzina.

Značajna je upotreba i u gas maskama, gde služe kao filtar koji putem apsorpcije otrovnih gasova, dima i drugih štetnih supstanca u vrlo usitnjenom stanju prečišćava zagadjeni vazduh koji se udiše. Razni varijateti amorfnog ugljenika dobijaju se zagrevanjem raznih organskih supstanci (acetilena, tempertina, drva, kostiju, krvi i drugih) uz ograničeni pristup vazduha ili u odsustvu vazduha.

Ogroman broj novih ugljenikovih jedinjenja koja se sintetizuju svake godine najsigurnije potvrđuju, ne samo važnost elementa ugljenika u hemiji, već takođe govore o karakteristikama ovog elementa koje ispoljava u vezivanju sa drugim elementima i sa samim sobom.
Strukturne raznolikosti koje pokazuju ugljenikova jedinjenja postale su potpuno jasne tek kada je počela praktična primena instrumentalnih metoda za određivanje strukture, a naročito principa difrakcije X-zraka, na organska jedinjenja. Danas, zahvaljujući savremenoj