Углерод существует в нескольких аллотропных модификациях:
- графит (имеет слоистую структуру, очень пластичен),
- алмаз (самое твердое соединение),
- С60 (фуллерен).
Из графита можно получить алмаз путем длительного нагрева при высоким давлением. И алмаз и графит имеют различные кристаллические решетки, вследствие чего наблюдаются различия в свойствах.
Химические свойства углерода.
1. Взаимодействие с кислородом:
С + О2 + СО2,
В недостатке кислорода образуются монооксиды:
2С +О2 = 2СО,
2. Со сложными веществами:
С + О2 = 2СО,
С + СО2 = 2СО,
3. При обычной температуре взаимодействует со фтором, при нагревании – с хлором, серой и азотом:
4C + S8 = 4CS2,
2C + N2 = C2N2,
С кремнием углерод образует каброрунд – соединение по твердости сравнимое с алмазом:
Si + C = SiC,
4. Разбавленные кислоты не действуют на углерод, а концентрированные окисляют:
C + 2H2SO4 = CO2 + 2SO2 + 2H2O,
5. Углерод участвует в реакциях в качестве восстановителя:
CuO + C = C + CO,
6. При нагреве взаимодействует с оксидами активных металлов, образуя карбиды:
CaO + 3C = CaC2 + CO,
7. При взаимодействии с металлами углерод выступает в качестве окислителя:
Ca + 2C = CaC2.