В нормальных условиях углерод химически малоактивен,
однако при высокой температуре он реагирует со
многими веществами. Самой активной формой
является аморфный углерод, менее активен графит,
самый инертный - алмаз.
При нагревании углерод соединяются с кислородом, образуя оксид углерода (IV), или углекислый газ:
С + O2 = CO2
При недостатке кислорода образуется оксид углерода (II), или угарный газ:
2С + О2 = 2СО
С водородом углерод соединяется только при высоких температурах
и в присутствии катализаторов. В зависимости от
температуры образуются различные углеводороды,
например, метан:
С + 2H2 = CH4
Углерод взаимодействует при нагревании с серой и фтором, в электрической дуге с азотом:
С + 2S = CS2
С + 2F2 = CF4
2С + N2 = (CN)2
Углерод - сильный восстановитель. При нагревании с водяным паром он вытесняет из воды водород:
Н2O + С = СО + Н2
При нагревании углерода с оксидом углерода (IV) образуется угарный газ:
С + СО2 = 2СО
Углерод восстанавливает многие металлы из их оксидов:
2Fe2O3 + 3С = 4Fe + 3CO2
С металлами или их оксидами углерод образует карбиды:
CaO + 3C = CaC2 + СО
Основные кристаллические модификации: алмаз и графит.Нахождение в природе: содержание углерода в земной коре 6,5·1016 т. Значительное количество углерода (около 1013 т) входит в состав горючих ископаемых (уголь, природный газ, нефть и др.), а также в состав углекислого газа атмосферы (6·1011 т) и гидросферы (1014 т). Главные углеродсодержащие минералы — карбонаты.
Биологическая роль:
углерод - биогенный элемент. Его соединения играют особую роль в
жизнедеятельности растительных и животных организмов (среднее содержание
углерода 18%). Углерод широко распространен в космосе; на Солнце он
занимает 4-е место после водорода (H), гелия (He) икислорода (O)