Углерод и его аллотропные модификации

1.

Презентация для Химии
18.12.23
Углерод и его
аллотропные
модификации
Подготовил: Любачин Матвей (9Б)

2.

Аллотропия
углерода
Кристаллический углерод:
Алмаз
Графит, графен
И его виды
Аморфный углерод:
Уголь
Сажа

3.

Существует также много
аллотропных модификаций
углерода, но их упоминания в
данной презентации не будет.

4.

Популярность
аллотропий
углерода среди
людей
На декабрь 2023 года
Распространение популярности
аллотропии зависит от их упоминания в
учебных материалах :D
(Данные на основе мнений учеников 9Б
класса)

5.

Алмаз
Трехмерный полимер, бесцветное
кристаллическое вещество, самый твердый
природный минерал, имеет высокую
теплопроводность. Его используют в
промышленности для обработки различных
твердых материалов, для бурения горных пород.

6.

Свойства
алмаза
• Твёрдый, но в то же время хрупкий
• В кристаллической решетке атомы
углерода связаны ковалентной связью.
• Способность преломлять свет
Получение и
использование
алмаза
• В промышленных масштабах алмазы
получают при высоком давлении и
высокой температуре
• При нагревании алмаза до 1 000 °С и
высоком давлении без доступа
воздуха получают графит.
• При прокаливании в кислороде алмаз
сгорает, образуя диоксид углерода

7.

Графит

8.

Графит
Минерал из класса самородных элементов, одна из аллотропных модификаций
углерода
ПОЛУЧЕНИЕ ГРАФИТА
Графит получают нагреванием смеси
кокса и пека до 2800°C; из газообразных
углеводородов при температуре 14001500 °С в вакууме с последующим
нагреванием образовавшегося
пироуглерода до температуры 25003000 °С при давлении 50 МПа
ПРИМЕНЕНИЕ
ГРАФИТА
Используется как конструкционный материал в
ракетно-космической технике, атомной
энергетике, авиационной, металлургической,
полупроводниковой, химической
промышленности, для изготовления карандашей,
смазочных материалов и др.
СВОЙСТВА ГРАФИТА
Электропроводен, обладает высокой
теплопроводностью, стойкостью к тепловым
ударам (особенно искусственный графит),
низким коэффициентом температурного
линейного расширения, при повышенных
температурах легко вступает в реакции со
многими металлами, инертен по отношению
к некоторым агрессивным реагентам

9.

Графен
Это двумерная аллотропная
форма углерода, в которой
объединённые в гексагональную
кристаллическую решётку атомы
образуют слой толщиной в один
атом
СВОЙСТВА ГРАФЕНА
Графену свойственны рекордная теплопроводность и
высокая проводимость электрического тока, химическая
и термическая стабильность, а также достаточно
высокая прочность.
ПОЛУЧЕНИЕ ГРАФЕНА
Существует много разновидностей получения графена:
отщеплённый графен; химический графен;
эпитаксиальный графен на металлах или
эпитаксиальный графен на SiC; CVD графен
ПРИМЕНЕНИЕ ГРАФЕНА
Графен применяется в областях: науки, создании
электропроводящих чернил, функц. покрытий, тканей,
композитов, резины, бетона и строительных растворов,
аккумуляторов, электроники, датчиков, электродов, и
т.д

10.

Ископаемый уголь
Осадочная порода, полезное ископаемое, ценнейший вид
топлива и сырьё для химической, и не только, промышленности
Уголь - это в основном углерод с различными количествами других элементов, главным
образом водорода, серы, кислорода и азота.

11.

Ископаемый уголь
• Свойства угля: Зольность, высокая теплота сгорания, влагоемкость, выход летучих
веществ, пористость, среднюю электропроводность и т.д
• Применение угля: Около 25% потребляемого объема каменного угля используется
для технологических целей на промышленных предприятиях. Его перерабатывают
либо применяют как сырье для производства кокса. Остальные 75% идут на
выполнение энергетических задач.
• Получение угля: Процесс угледобычи достаточно сложен в плане технологии и
требует больших затрат для привлечения техники и ресурсов. Современная
индустрия располагает тремя основными способами добычи этого полезного
ископаемого: Карьерный, шахтный, гидравлический.

12.

Пища для размышлений:
выбросы углерода в
атмосферу - проблема
человечества
Углеродный след, парниковые газы, CO2, декарбонизация —
все эти понятия связаны с темой изменения климата и
попытками человека замедлить и обернуть вспять опасные
для Земли последствия. Одним из них является глобальное
потепление. Его причиной является парниковый эффект —
выделение в атмосферу парниковых газов, которые
нагревают Землю. Таких газов много, но две самых
значительных части составляют водяной пар и углекислый
газ (диоксид углерода или CO2).

13.

Сжигать нефть, все равно, что
топить печку ассигнациями
Д.И.МЕНДЕЛЕЕВ

14.

Спасибо за внимание!