碳在化学中非常常见,也被经常运用。关于它的性质与状态,在已知的研究中有了很明显的结果。在这些有关于碳的相关研究中,碳的化学性质的明确,为以后的学习碳的其他知识打下了基础。下面就一起来学习一下碳的化学性质。

  单质

  在氧气中燃烧

  剧烈放热,发出刺眼白光,产生无色无味能使氢氧化钙溶液(澄清石灰水)变浑浊的气体

  化学方程式:

  C+O2==点燃==CO2(化合反应)

  在空气中燃烧

  放热,持续红热,产生无色无臭能使氢氧化钙溶液(澄清石灰水)变浑浊的气体CO2;当燃烧不充分,即氧气量不足时,产生一氧化碳:

  氧气充足时化学方程式:

  C+O2==点燃==CO2(化合反应)

  氧气不足时化学方程式:

  2C+O2==点燃==2CO(化合反应)

  作为还原剂

  碳作为还原剂拥有和氢气、一氧化碳相似的化学性质(但生成物不同),都可以从金属氧化物中还原出金属单质。

  碳还原氧化铜:

  C+2CuO==高温==2Cu+CO2↑(置换反应)

  碳还原氧化铁:

  3C+2Fe2O3==高温==4Fe+3CO2↑(置换反应)

  碳还原二氧化碳:

  C+CO2==高温==2CO(化合反应)

  但是,碳在密封空间与高锰酸钾共热,高锰酸钾会分解出氧气,碳会迅速氧化,会发生爆炸。

  与强氧化性酸反应:

  C+2H2SO4(浓)==加热==CO2↑+2SO2↑+2H2O

  C+4HNO3(浓)==加热==CO2↑4NO2↑+2H2O

  稳定性

  碳在“常温”下具有稳定性,不易反应,故古代名画现代能保存,书写档案要用碳素墨水[9]

  化合物

  碳的化合物中,只有以下化合物属于无机物:碳的氧化物、碳化物、碳的硫属化合物、二硫化碳(CS2)、碳酸盐、碳酸氢盐、氰及一系列拟卤素及其拟卤化物、拟卤酸盐,如氰[(CN)2]、氧氰[(OCN)2],硫氰[(SCN)2],其它含碳化合物都是有机化合物。

  由于碳原子形成的键都比较稳定,有机化合物中碳的个数、排列以及取代基的种类、位置都具有高度的随意性,因此造成了有机物数量极其繁多这一现象,现代人类发现的化合物中有机物占绝大多数。有机物的性质与无机物大不相同,它们一般可燃、不易溶于水,反应机理复杂,已形成一门独立的分科——有机化学。