碳是一種非金屬元素,。碳單質很早就被人認識和利用,碳的一系列化合物——有機物更是生命的根本。碳是生鐵、熟鐵和鋼的成分之一。生物體內絕大多數分子都含有碳元素,碳作為化學元素中最基礎的元素,它的性質也相當豐富,下面就讓小編為大家介紹下碳的常見性質。
一、 碳的穩定性
常溫下碳的化學性質不活潑,受日光照射或根空氣、水份接觸,都不容易起變化。
例如我國古代用墨汁書寫、繪制字畫,可保存幾百年不退色;我們談些的檔案資料均要求用碳素墨水書寫。 其原因就是碳原子最外層有四個電子,它要成為穩定結構,得四個電子失四個電子都不容易,所以化學性質不活潑。
但高溫下碳的性質很活潑。
在氧氣中燃燒
劇烈放熱,發出刺眼白光,產生無色無味能使氫氧化鈣溶液(澄清石灰水)變渾濁的氣體
化學方程式:
C+O2==點燃==CO2(化合反應)
在空氣中燃燒
放熱,持續紅熱,產生無色無臭能使氫氧化鈣溶液(澄清石灰水)變渾濁的氣體CO2;當燃燒不充分,即氧氣量不足時,產生一氧化碳:
氧氣充足時化學方程式:
C+O2==點燃==CO2(化合反應)
氧氣不足時化學方程式:
2C+O2==點燃==2CO(化合反應)
作為還原劑
碳作為還原劑擁有和氫氣、一氧化碳相似的化學性質(但生成物不同),都可以從金屬氧化物中還原出金屬單質。
碳還原氧化銅:
C+2CuO==高溫==2Cu+CO2↑(置換反應)
碳還原氧化鐵:
3C+2Fe2O3==高溫==4Fe+3CO2↑(置換反應)
碳還原二氧化碳:
C+CO2==高溫==2CO(化合反應)
但是,碳在密封空間與高錳酸鉀共熱,高錳酸鉀會分解出氧氣,碳會迅速氧化,會發生爆炸。
與強氧化性酸反應:
C+2H2SO4(濃)==加熱==CO2↑+2SO2↑+2H2O
C+4HNO3(濃)==加熱==CO2↑4NO2↑+2H2O
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二、 碳的化合物
碳的化合物中,只有以下化合物屬于無機物:碳的氧化物、碳化物、碳的硫屬化合物、二硫化碳(CS2)、碳酸鹽、碳酸氫鹽、氰及一系列擬鹵素及其擬鹵化物、擬鹵酸鹽,如氰[(CN)2]、氧氰[(OCN)2],硫氰[(SCN)2],其它含碳化合物都是有機化合物。
由于碳原子形成的鍵都比較穩定,有機化合物中碳的個數、排列以及取代基的種類、位置都具有高度的隨意性,因此造成了有機物數量極其繁多這一現象,現代人類發現的化合物中有機物占絕大多數。有機物的性質與無機物大不相同,它們一般可燃、不易溶于水,反應機理復雜,已形成一門獨立的分科——有機化學。
碳的化合物中最普遍的則是碳水化合物,是由碳、氫和氧三種元素組成,由于它所含的氫氧的比例為二比一,和水一樣,故稱為碳水化合物。它是為人體提供熱能的三種主要的營養素中最廉價的營養素。食物中的碳水化合物分成兩類:人可以吸收利用的有效碳水化合物如單糖、雙糖、多糖和人不能消化的無效碳水化合物,如纖維素,是人體必須的物質。
三、 碳的
毒理性質
純碳具有極低的對人體的毒性,并可以處理,甚至可以以石墨或活性炭的形式安全地攝取。碳可以抵抗溶解或化學侵蝕,例如,即使是面對消化道內的酸性物質。因此它一旦進入人體組織后可能會無期限存留。炭黑可能是最早用來紋身的顏料之一,如冰人奧茲被發現有炭黑紋身,這些紋身從他存活開始一直到他死后5200年后都一直存在。然而,吸入大量煤炭(或炭黑)粉塵或煙塵是危險的,它們會刺激肺組織,并引起充血性肺病煤工塵肺。相似的,金剛石磨粉被誤食或吸入也會有危險。
碳對地球上幾乎所有生物都是低毒的,然而對某些生物是有毒的,例如碳納米顆粒對果蠅是致命的。碳化合物種類繁多,既有致命毒素如河豚毒素、從蓖麻種子中提取的蓖麻毒素、氰化物和一氧化碳等,也有生命必需物種如葡萄糖、蛋白質。
以上就是小編為大家匯總的碳的一些性質,相信大家看完也對碳的了解更多,其實碳的很多性質是非常有趣的,敢興趣的同學可以進行深一步的了解和相關實驗,關于碳的很多小實驗的現象也挺有意思,實驗要注意安全呦。