Karboni ?sht? i aft? t? formoj? disa modifikime alotropike. K?to jan? diamanti (modifikimi m? inert alotropik), grafiti, fullereni dhe karbini.

Qymyri dhe bloza jan? karbon amorf. Karboni n? k?t? gjendje nuk ka nj? struktur? t? renditur dhe n? fakt p?rb?het nga fragmente t? vogla t? shtresave grafit. Karboni amorf i trajtuar me avull t? ujit t? nxeht? quhet karboni i aktivizuar. 1 gram karbon aktiv, p?r shkak t? pranis? s? shum? poreve n? t?, ka nj? sip?rfaqe totale prej m? shum? se treqind metra katror?! P?r shkak t? aft?sis? s? tij p?r t? thithur substanca t? ndryshme, karboni i aktivizuar p?rdoret gjer?sisht si nj? mbush?s filtri, si dhe nj? enterosorbent p?r lloje t? ndryshme helmimesh.

Nga pik?pamja kimike, karboni amorf ?sht? forma e tij m? aktive, grafiti shfaq aktivitet t? moderuar dhe diamanti ?sht? nj? substanc? jasht?zakonisht inerte. P?r k?t? arsye, vetit? kimike t? karbonit t? diskutuara m? posht? duhet t'i atribuohen kryesisht karbonit amorf.

Reduktimi i vetive t? karbonit

Si nj? agjent reduktues, karboni reagon me jometalet si oksigjeni, halogjenet dhe squfuri.

N? var?si t? tepric?s ose munges?s s? oksigjenit gjat? djegies s? qymyrit, formimi i monoksidit t? karbonit CO ose dioksidit t? karbonit CO 2 ?sht? i mundur:

Kur karboni reagon me fluorin, formohet tetrafluoridi i karbonit:

Kur karboni nxehet me squfur, formohet disulfidi i karbonit CS 2:

Karboni ?sht? i aft? t? reduktoj? metalet pas aluminit n? serin? e aktivitetit nga oksidet e tyre. P?r shembull:

Karboni gjithashtu reagon me oksidet e metaleve aktive, por n? k?t? rast, si rregull, nuk v?rehet reduktimi i metalit, por formimi i karabit t? tij:

Nd?rveprimi i karbonit me oksidet jometale

Karboni hyn n? nj? reaksion bashk?proporcioni me dioksid karboni CO 2:

Nj? nga proceset m? t? r?nd?sishme nga pik?pamja industriale ?sht? i ashtuquajturi shnd?rrimi i qymyrit me avull. Procesi kryhet duke kaluar avujt e ujit p?rmes qymyrit t? nxeht?. Reagimi i m?posht?m ndodh:

N? temperatura t? larta, karboni ?sht? i aft? t? reduktoj? edhe nj? p?rb?rje t? till? inerte si dioksidi i silikonit. N? k?t? rast, n? var?si t? kushteve, ?sht? i mundur formimi i silikonit ose karbitit t? silikonit ( karborund):

Gjithashtu, karboni si nj? agjent reduktues reagon me acidet oksiduese, n? ve?anti acidet sulfurik dhe nitrik t? koncentruar:

Vetit? oksiduese t? karbonit

Elementi kimik karboni nuk ?sht? shum? elektronegativ, k?shtu q? substancat e thjeshta q? ai formon rrall? shfaqin veti oksiduese ndaj jometaleve t? tjer?.

Nj? shembull i reaksioneve t? tilla ?sht? nd?rveprimi i karbonit amorf me hidrogjenin kur nxehet n? prani t? nj? katalizatori:

dhe gjithashtu me silikon n? nj? temperatur? prej 1200-1300 o C:

Karboni shfaq veti oksiduese n? lidhje me metalet. Karboni ?sht? i aft? t? reagoj? me metale aktive dhe disa metale me aktivitet t? nd?rmjet?m. Reagimet ndodhin kur nxehen:

Vetit? kimike t? silikonit

Siliconi mund t? ekzistoj?, si karboni, n? nj? gjendje kristalore dhe amorfe dhe, si n? rastin e karbonit, silici amorf ?sht? duksh?m m? aktiv kimikisht se silikoni kristalor.

Ndonj?her? silikoni amorf dhe kristalor quhen modifikime alotropike, gj? q?, n? m?nyr? rigoroze, nuk ?sht? plot?sisht e v?rtet?. Silici amorf ?sht? n? thelb nj? konglomerat i grimcave t? vogla t? silikonit kristalor t? vendosura rast?sisht n? lidhje me nj?ra-tjetr?n.

Nd?rveprimi i silikonit me substanca t? thjeshta

jometalet

N? kushte normale, silikoni, p?r shkak t? inertitetit t? tij, reagon vet?m me fluorin:

Silici reagon me klorin, bromin dhe jodin vet?m kur nxehet. ?sht? karakteristik? q?, n? var?si t? aktivitetit t? halogjenit, k?rkohet nj? temperatur? p?rkat?sisht e ndryshme:

Pra, me klorin reaksioni ndodh n? 340-420 o C:

Me brom - 620-700 o C:

Me jod - 750-810 o C:

Reagimi i silikonit me oksigjen ndodh, por k?rkon ngrohje shum? t? fort? (1200-1300 o C) p?r faktin se filmi i fort? i oksidit e b?n t? v?shtir? nd?rveprimin:

N? nj? temperatur? prej 1200-1500 o C, silikoni nd?rvepron ngadal? me karbonin n? form?n e grafitit p?r t? formuar karborund SiC - nj? substanc? me nj? rrjet? kristalore atomike t? ngjashme me diamantin dhe pothuajse jo inferior ndaj tij n? forc?:

Silici nuk reagon me hidrogjenin.

metalet

P?r shkak t? elektronegativitetit t? tij t? ul?t, silikoni mund t? shfaq? veti oksiduese vet?m ndaj metaleve. Nga metalet, silikoni reagon me metale aktive (alkali dhe tok? alkaline), si dhe me shum? metale me aktivitet t? nd?rmjet?m. Si rezultat i k?tij nd?rveprimi, formohen silicide:

Nd?rveprimi i silikonit me substanca komplekse

Silici nuk reagon me ujin edhe kur zihet, megjithat?, silici amorf nd?rvepron me avujt e ujit t? mbinxehur n? nj? temperatur? prej rreth 400-500 o C. N? k?t? rast, formohen hidrogjeni dhe dioksidi i silikonit:

Nga t? gjitha acidet, silikoni (n? gjendje amorfe) reagon vet?m me acidin hidrofluorik t? p?rqendruar:

Silici shp?rndahet n? tret?sira t? p?rqendruara t? alkalit. Reagimi shoq?rohet me ?lirimin e hidrogjenit.

N? gjendje lidhjeje karbonit?sht? pjes? e t? ashtuquajturave substanca organike, d.m.th., shum? substanca q? gjenden n? trupin e ?do bime dhe kafshe. Gjendet n? form?n e dyoksidit t? karbonit n? uj? dhe aj?r, dhe n? form?n e krip?rave t? dyoksidit t? karbonit dhe mbetjeve organike n? tok? dhe n? mas?n e kores s? tok?s. Shum?llojshm?ria e substancave q? p?rb?jn? trupin e kafsh?ve dhe bim?ve ?sht? e njohur p?r t? gjith?. Dylli dhe vaji, terpentina dhe rr?shira, letra pambuku dhe proteina, indet e qelizave bimore dhe indet e muskujve t? kafsh?ve, acidi tartarik dhe niseshteja - t? gjitha k?to dhe shum? substanca t? tjera t? p?rfshira n? indet dhe l?ngjet e bim?ve dhe kafsh?ve jan? komponime karboni. Zona e p?rb?rjeve t? karbonit ?sht? aq e madhe sa q? p?rb?n nj? deg? t? ve?ant? t? kimis?, dometh?n? kimin? e karbonit ose, m? mir?, p?rb?rjet hidrokarbure.

K?to fjal? nga "Bazat e kimis?" t? D.I. Mendeleev sh?rbejn? si nj? lloj epigrafi i zgjeruar n? tregimin ton? rreth elementit jet?sor - karbonit. Sidoqoft?, k?tu ekziston nj? tez?, me t? cil?n, nga pik?pamja e shkenc?s moderne t? materies, mund t? argumentohet, por m? shum? p?r k?t? m? posht?.

Ndoshta ka mjaft gishta p?r t? num?ruar element?t kimik? q? nuk jan? p?rfshir? n? t? pakt?n nj? lib?r shkencor. Por nj? lib?r i pavarur i shkenc?s popullore - jo ndonj? broshur? me 20 faqe t? paplota me nj? kopertin? t? b?r? nga letra ambalazhi, por nj? v?llim plot?sisht solid prej gati 500 faqesh - p?rmban vet?m nj? element - karbonin.

N? p?rgjith?si, literatura p?r karbonin ?sht? shum? e pasur. K?to jan?, s? pari, t? gjith? librat dhe artikujt e kimist?ve organik? pa p?rjashtim; s? dyti, pothuajse gjith?ka q? lidhet me polimeret; s? treti, botime t? panum?rta n? lidhje me l?nd?t djeg?se fosile; s? kat?rti, nj? pjes? e r?nd?sishme e literatur?s biomjek?sore...

Prandaj, ne nuk do t? p?rpiqemi t? p?rqafojm? pafund?sin? (n? fund t? fundit, nuk ?sht? rast?si q? autor?t e librit popullor p?r elementin nr. 6 e quajt?n at? "t? pashtersh?m"!, por do t? p?rqendrohemi vet?m n? gj?n? kryesore t? gj?s? kryesore. - do t? p?rpiqemi t? shohim karbonin nga tre k?ndv?shtrime.

Karboni ?sht? nj? nga element?t e pakt?“pa klan, pa fis”. Historia e nd?rveprimit njer?zor me k?t? substanc? shkon prapa n? koh?t parahistorike. Emri i zbuluesit t? karbonit ?sht? i panjohur, dhe nuk dihet gjithashtu se cila form? e karbonit elementar - diamanti apo grafiti - u zbulua s? pari. T? dyja kan? ndodhur shum? koh? m? par?. Vet?m nj? gj? mund t? thuhet me siguri: para diamantit dhe para grafitit, u zbulua nj? substanc? q? vet?m disa dekada m? par? konsiderohej forma e tret?, amorfe e karbonit elementar - qymyrit. Por n? realitet, qymyri, madje edhe qymyri, nuk ?sht? karbon i past?r. Ai p?rmban hidrogjen, oksigjen dhe gjurm? t? elementeve t? tjera. V?rtet?, ato mund t? hiqen, por edhe at?her? karboni n? qymyr nuk do t? b?het nj? modifikim i pavarur i karbonit elementar. Kjo u vendos vet?m n? ?erekun e dyt? t? shekullit ton?. Analiza strukturore tregoi se karboni amorf ?sht? n? thelb i nj?jt? me grafitin. Kjo do t? thot? se nuk ?sht? amorf, por kristalor; vet?m kristalet e tij jan? shum? t? vogla dhe kan? m? shum? defekte. Pas k?saj, ata filluan t? besojn? se karboni n? Tok? ekziston vet?m n? dy forma elementare - n? form?n e grafitit dhe diamantit.

A keni menduar ndonj?her? p?r arsyet e "pellgut uj?mbledh?s" t? mpreht? t? vetive q? ndodh n? periudh?n e dyt? t? shkurt?r t? tabel?s periodike p?rgjat? vij?s q? ndan karbonin nga azoti tjet?r? Azoti, oksigjeni, fluori jan? t? gazt? n? kushte normale. Karboni - n? ?do form? - ?sht? i ngurt?. Pika e shkrirjes s? azotit ?sht? minus 210,5°C, dhe karboni (n? form? grafiti n?n presion mbi 100 atm) ?sht? rreth plus 4000°C...

Dmitry Ivanovich Mendeleev ishte i pari q? sugjeroi se ky ndryshim shpjegohet nga struktura polimerike e molekulave t? karbonit. Ai shkroi: "N?se karboni do t? formonte nj? molekul? C 2, si O 2, do t? ishte nj? gaz." Dhe m? tej: “Aft?sia e atomeve t? qymyrit p?r t'u lidhur me nj?ri-tjetrin dhe p?r t? formuar molekula komplekse manifestohet n? t? gjitha p?rb?rjet e karbonit. N? asnj? element tjet?r kjo aft?si p?r kompleksitet nuk ?sht? zhvilluar n? at? mas? sa n? karbon. Deri m? sot nuk ka asnj? baz? p?r t? p?rcaktuar shkall?n e polimerizimit t? molekulave t? qymyrit, grafitit ose diamantit; mund t? mendohet vet?m se ato p?rmbajn? Cn, ku n ?sht? nj? vler? e madhe.

Karboni dhe polimeret e tij

Ky supozim ?sht? konfirmuar n? koh?n ton?. T? dy grafiti dhe diamanti jan? polimere q? p?rb?hen nga t? nj?jtat atome karboni.

Sipas v?rejtjes s? duhur t? profesor Yu.V. Khodakov, "n?se vijojm? nga natyra e forcave q? kap?rcehen, profesioni i prer?sit t? diamantit mund t? klasifikohet si profesion kimik". N? t? v?rtet?, prer?si nuk duhet t? kap?rcej? forcat relativisht t? dob?ta t? nd?rveprimit nd?rmolekular, por forcat e lidhjeve kimike q? bashkojn? atomet e karbonit n? nj? molekul? diamanti. ?do kristal diamanti, madje edhe nj? Cullinan i madh, gjasht?qind gram?sh, ?sht? n? thelb nj? molekul?, nj? molekul? e nj? polimeri tredimensional shum? t? rregullt, pothuajse t? strukturuar n? m?nyr? perfekte.

Grafiti ?sht? nj? ??shtje tjet?r. K?tu, renditja e polimerit shtrihet vet?m n? dy drejtime - p?rgjat? aeroplanit, dhe jo n? hap?sir?. N? nj? cop? grafiti, k?to plane formojn? nj? paket? mjaft t? dendur, shtresat e s? cil?s jan? t? lidhura me nj?ra-tjetr?n jo nga forcat kimike, por nga forcat m? t? dob?ta t? nd?rveprimit nd?rmolekular. Kjo ?sht? arsyeja pse grafiti pastrohet kaq leht? - edhe nga kontakti me letr?n. N? t? nj?jt?n koh?, ?sht? shum? e v?shtir? t? thyesh nj? pllak? grafiti n? drejtim t?rthor - ekziston nj? lidhje kimike q? e kund?rshton at?.

Jan? tiparet e struktur?s molekulare q? shpjegojn? ndryshimin e madh n? vetit? e grafitit dhe diamantit. Grafiti ?sht? nj? p?rcjell?s i shk?lqyer i nxeht?sis? dhe elektricitetit, nd?rsa diamanti ?sht? nj? izolues. Grafiti nuk transmeton fare drit? - diamanti ?sht? transparent. Pavar?sisht se si oksidohet diamanti, produkti i oksidimit do t? jet? vet?m CO 2 . Dhe duke oksiduar grafitin, n?se d?shironi, mund t? merrni disa produkte t? nd?rmjetme, n? ve?anti acidet grafitike (p?rb?rja e ndryshueshme) dhe melitike C 6 (COOH) 6. Oksigjeni duket se fshihet midis shtresave t? paket?s s? grafitit dhe oksidon vet?m disa atome karboni. Nuk ka pika t? dob?ta n? nj? kristal diamanti, dhe p?r k?t? arsye ose oksidimi i plot? ose jo-oksidimi i plot? ?sht? i mundur - nuk ka opsion t? tret? ...

Pra, ekziston nj? polimer "hap?sinor" i karbonit elementar, dhe ka nj? "planar". N? parim, ekzistenca e nj? polimeri linear "nj?dimensional" t? karbonit ?sht? supozuar prej koh?sh, por nuk ?sht? gjetur n? natyr?.

Nuk u gjet p?r momentin. Disa vjet pas sintez?s s? tij, nj? polimer linear i karbonit u gjet n? nj? krater meteori n? Gjermani. Dhe t? par?t q? e mor?n at? ishin kimist?t sovjetik? V.V. Korshak, A.M. Sladkov, V.I. Kasatochkin dhe Yu.P. Kudryavtsev. Polimeri linear i karbonit quhej karbin. Nga pamja e jashtme, duket si nj? pluhur i zi i im?t kristalor, ka veti gjysm?p?r?uese dhe n?n ndikimin e drit?s, p?r?ueshm?ria elektrike e karbinit rritet shum?. Carbyne ka zbuluar veti krejt?sisht t? papritura. Doli, p?r shembull, se gjaku pas kontaktit me t? nuk formon mpiksje - trombe, k?shtu q? fibra e veshur me karbin? filloi t? p?rdoret n? prodhimin e en?ve artificiale t? gjakut q? nuk refuzohen nga trupi.

Sipas zbuluesve t? karbinit, gj?ja m? e v?shtir? p?r ta ishte t? p?rcaktonin se me ?far? lidhjesh ishin lidhur atomet e karbonit n? nj? zinxhir. Mund t? ket? lidhje t? vetme dhe trefishe t? alternuara (-C = C-C=C -C=), ose mund t? ket? vet?m lidhje t? dyfishta (=C=C=C=C=)... Ose mund t'i ket? t? dyja n? t? nj?jt?n koh? . Vet?m disa vjet m? von? Korshak dhe Sladkov arrit?n t? v?rtetojn? se nuk ka lidhje t? dyfishta n? karabin. Megjithat?, meqen?se teoria lejonte ekzistenc?n e nj? polimeri linear t? karbonit me vet?m lidhje t? dyfishta, u b? nj? p?rpjekje p?r t? marr? k?t? specie - n? thelb nj? modifikim i kat?rt i karbonit elementar.

Karboni n? minerale

Kjo substanc? ?sht? marr? n? Institutin e P?rb?rjeve Organoelementare t? Akademis? s? Shkencave t? BRSS. Polimeri i ri linear i karbonit u quajt polikumulen. Dhe tani njihen t? pakt?n tet? polimere lineare t? karbonit, q? ndryshojn? nga nj?ri-tjetri n? struktur?n e rrjet?s kristalore. N? literatur?n e huaj t? gjitha quhen karabina.

Ky element ?sht? gjithmon? kat?rvalent, por duke qen? se ndodhet mu n? mes t? periudh?s, gjendja e tij e oksidimit n? rrethana t? ndryshme her? ?sht? +4, her? - 4. N? reaksionet me jometalet ?sht? elektropozitiv, me metalet - anasjelltas. Edhe n? rastet kur lidhja nuk ?sht? jonike, por kovalente, karboni mbetet i v?rtet? me vetveten - valenca e tij formale mbetet e barabart? me kat?r.

Ka shum? pak komponime n? t? cilat karboni t? pakt?n formalisht shfaq nj? valenc? t? ndryshme nga kat?r. Vet?m nj? p?rb?r?s i till? ?sht? i njohur p?rgjith?sisht - CO, monoksidi i karbonit, n? t? cilin karboni duket dyvalent. Duket pik?risht sepse n? realitet k?tu ka nj? lloj lidhjeje m? komplekse. Atomet e karbonit dhe oksigjenit jan? t? lidhur me nj? lidhje t? polarizuar 3-kovalente dhe formula strukturore e k?tij komponimi shkruhet si m? posht?: O+=C."

N? vitin 1900, M. Gomberg mori p?rb?rjen organike trifenilmetil (C 6 H 5) 3 C. Dukej se atomi i karbonit k?tu ishte trevalent. Por m? von? doli q? k?t? her? valenca e pazakont? ishte thjesht formale. Trifenilmetili dhe analog?t e tij jan? radikale t? lira, por ndryshe nga shumica e radikal?ve ata jan? mjaft t? q?ndruesh?m.

Historikisht, shum? pak komponime karboni kan? mbetur n?n ?atin? e kimis? inorganike. K?to jan? oksidet e karbonit, karbidet - komponimet e tij me metale, si dhe bor dhe silikon, karbonate - krip?ra t? acidit karbonik m? t? dob?t, disulfid karboni CS 2, komponime cianide. Duhet t? ngush?llohemi me faktin se, si? ndodh (ose ka ndodhur) shpesh n? prodhim, mang?sit? n? nomenklatur? kompensohen nga "boshti". N? t? v?rtet?, pjesa m? e madhe e karbonit n? koren e tok?s nuk p?rmbahet n? organizmat e bim?ve dhe kafsh?ve, jo n? qymyrin, vajin dhe t? gjitha l?nd?t e tjera organike t? marra s? bashku, por vet?m n? dy p?rb?rje inorganike - gur g?lqeror CaCO 3 dhe dolomit MgCa ( CO 3) 2. Karboni ?sht? pjes? e disa dhjet?ra mineraleve t? tjera; vet?m mbani mend mermerin CaCO 3 (me aditiv?), malakitin Cu 2 (OH) 2 CO 3, mineralin e zinkut Smithsonite ZnCO 3 ... Ka karbon si n? shk?mbinjt? magmatik? ashtu edhe n? rr?shqet kristalore.

Mineralet q? p?rmbajn? karbide jan? shum? t? rralla. Si rregull, k?to jan? substanca me origjin? ve?an?risht t? thell?; Prandaj, shkenc?tar?t supozojn? se ka karbon n? thelbin e globit.

P?r industrin? kimike, karboni dhe p?rb?rjet e tij inorganike jan? me interes t? madh - shpesh si l?nd? e par?, m? rrall? si materiale nd?rtimi.

Shum? pajisje t? prodhimit kimik, t? tilla si shk?mbyesit e nxeht?sis?, jan? b?r? prej grafit. Dhe kjo ?sht? e natyrshme: grafiti ka rezistenc? t? madhe ndaj nxeht?sis? dhe rezistenc? kimike dhe n? t? nj?jt?n koh? e p?rcjell mir? nxeht?sin?. Nga rruga, fal? k?tyre vetive t? nj?jta, grafiti ?sht? b?r? nj? material i r?nd?sish?m p?r teknologjin? jet. Timonat jan? prej grafit dhe funksionojn? drejtp?rdrejt n? flak?n e aparatit t? hund?s. ?sht? pothuajse e pamundur t? ndez?sh grafitin n? aj?r (edhe n? oksigjen t? past?r kjo nuk ?sht? e leht?), dhe p?r t? avulluar grafitin, duhet nj? temperatur? shum? m? e lart? se ajo q? zhvillohet edhe n? nj? motor rakete. Dhe, p?rve? k?saj, n? presion normal, grafiti, si graniti, nuk shkrihet.

?sht? e v?shtir? t? imagjinohet prodhimi elektrokimik modern pa grafit. Elektrodat grafit p?rdoren jo vet?m nga elektrometalurg?t, por edhe nga kimist?t. Mjafton t? kujtojm? se n? elektrolizuesit q? p?rdoren p?r t? prodhuar sod? kaustike dhe klor, anodet jan? grafit.

P?rdorimi i karbonit

Jan? shkruar shum? libra p?r p?rdorimin e p?rb?rjeve t? karbonit n? industrin? kimike. Karbonati i kalciumit, guri g?lqeror, sh?rben si l?nd? e par? n? prodhimin e g?lqeres, ?imentos dhe karbitit t? kalciumit. Nj? tjet?r mineral, dolomiti, ?sht? "paraardh?si" i nj? grupi t? madh t? l?nd?ve djeg?se dolomite. Karbonat natriumi dhe bikarbonat - hiri i sod?s dhe sode buke. Nj? nga konsumator?t kryesor? t? sod?s ka qen? dhe mbetet industria e qelqit, e cila furnizon rreth nj? t? tret?n e prodhimit bot?ror t? Na 2 CO 3.

Dhe s? fundi, pak p?r karabitet. Zakonisht, kur thon? karabit, n?nkuptojn? karbid kalciumi - nj? burim acetileni, dhe p?r rrjedhoj?, produkte t? shumta t? sintez?s organike. Por karbidi i kalciumit, megjith?se m? i famshmi, ?sht? larg nga e vetmja substanc? shum? e r?nd?sishme dhe e nevojshme n? k?t? grup. Karbidi i borit B 4 C ?sht? nj? material i r?nd?sish?m b?rthamor

teknologjia, karabit silikoni SiC ose karborundi ?sht? materiali g?rryes m? i r?nd?sish?m. Karbitet e shum? metaleve karakterizohen nga rezistenc? e lart? kimike dhe fort?si e jasht?zakonshme; Karborundi, p?r shembull, ?sht? vet?m pak inferior ndaj diamantit. Fort?sia e tij n? shkall?n Mooca ?sht? 9.5-9.75 (diamanti - 10). Por karborundi ?sht? m? i lir? se diamanti. Prodhohet n? furrat elektrike n? nj? temperatur? prej rreth 2000°C nga nj? p?rzierje e koksit dhe r?r?s kuarci.

Sipas shkenc?tarit t? famsh?m sovjetik, Akademik I.L. Knunyants, kimia organike mund t? konsiderohet si nj? lloj ure e hedhur nga shkenca nga natyra e pajet? n? form?n e saj m? t? lart? - jet?n. Dhe vet?m nj? shekull e gjysm? m? par?, vet? kimist?t m? t? mir? t? asaj kohe besuan dhe u m?suan ndjek?sve t? tyre se kimia organike ?sht? shkenca e substancave t? formuara me pjes?marrjen dhe n?n drejtimin e nj? "materieje" t? ?uditshme - forc? jetike. Por kjo forc? u d?rgua shpejt n? koshin e plehrave t? historis? natyrore. Sintezat e disa substancave organike - ure, acid acetik, yndyrna, substanca t? ngjashme me sheqerin - e b?n? at? thjesht t? panevojsh?m.

U shfaq nj? p?rkufizim klasik i K. Schorlemmer, i cili nuk e ka humbur kuptimin e tij as 100 vjet m? von?: "Kimia organike ?sht? kimia e hidrokarbureve dhe derivateve t? tyre, dometh?n? produkte t? formuara kur hidrogjeni z?vend?sohet nga atome t? tjera ose grupe atomesh".

Pra, organika ?sht? kimia e as edhe nj? elementi, por vet?m e nj? klase t? p?rb?rjeve t? k?tij elementi. Por ?far? klase! Nj? klas? e ndar? jo vet?m n? grupe dhe n?ngrupe - n? shkenca t? pavarura. Biokimia, kimia e polimereve sintetike, kimia e komponimeve biologjikisht aktive dhe medicinale dol?n nga organet...

Tani njihen miliona komponime organike (p?rb?rje karboni!) dhe rreth nj?qind mij? komponime t? t? gjith? element?ve t? tjer? t? kombinuar.

Dihet se jeta ?sht? e nd?rtuar mbi karbon. Por pse pik?risht karboni, elementi i nj?mb?dhjet? m? i bollsh?m n? Tok?, mori p?rsip?r detyr?n m? t? v?shtir? p?r t? qen? baza e gjith? jet?s?

P?rgjigja p?r k?t? pyetje ?sht? e paqart?. S? pari, "n? asnj? element nuk ?sht? zhvilluar nj? kapacitet i till? kompleksiteti n? at? mas? sa n? karbon". S? dyti, karboni ?sht? i aft? t? kombinohet me shumic?n e elementeve dhe n? m?nyra t? ndryshme. S? treti, lidhja e atomeve t? karbonit me nj?ri-tjetrin, si dhe me atomet e hidrogjenit, oksigjenit, azotit, squfurit, fosforit dhe element?ve t? tjer? q? p?rb?jn? substanca organike, mund t? shkat?rrohet n?n ndikimin e faktor?ve natyror?. Prandaj, karboni qarkullon vazhdimisht n? natyr?: nga atmosfera - n? bim?, nga bim?t - n? organizmat shtazor?, nga gjallesat - n? ato t? vdekura,

nga i vdekuri tek i gjalli...

Kat?r valencat e nj? atomi karboni jan? si kat?r duar. Dhe n?se dy atome t? tilla bashkohen, at?her? ka tashm? gjasht? "duar". Ose - kat?r, n?se shpenzohen dy elektrone p?r formimin e ?ifteve (lidhja e dyfisht?). Ose - vet?m dy, n?se lidhja, si n? acetilen, ?sht? e trefisht?. Por k?to lidhje (quhen t? pangopura) jan? si nj? bomb? n? xhep ose nj? xhind n? nj? shishe. Ata jan? t? fshehur p?r momentin, por n? momentin e duhur ata ?lirohen p?r t? b?r? tavolin?n e tyre n? nj? loj? t? stuhishme kumari t? nd?rveprimeve dhe transformimeve kimike. Nj? shum?llojshm?ri e gjer? strukturash formohen si rezultat i k?tyre "loj?rave" n?se karboni ?sht? i p?rfshir? n? to. Redaktor?t e Enciklopedis? p?r F?mij? llogarit?n se nga 20 atome karboni dhe 42 atome hidrogjeni, mund t? p?rftohen 366.319 hidrokarbure t? ndryshme, 366.319 substanca t? p?rb?rjes C 20 H42. Dhe n?se "loja" nuk ka gjasht? duzina pjes?marr?s, por disa mij?ra; n?se mes tyre ka p?rfaq?sues t? jo dy "skuadrave", por, le t? themi, tet?!

Ku ka karbon, ka diversitet. Aty ku ka karbon, ka kompleksitet. Dhe dizajnet jan? shum? t? ndryshme n? arkitektur?n molekulare. Zinxhir? t? thjesht?, si n? butan CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 ose polietileni -CH 2 -CH 2 -CH 2 - CH 2 - dhe struktura t? deg?zuara, m? e thjeshta prej t? cilave ?sht? izobutani.

Karboni ?sht? i njohur q? nga koh?rat e lashta. N? vitin 1778, K. Scheele, duke ngrohur grafitin me krip?, zbuloi se n? k?t? rast, si kur ngrohet qymyri me krip?, lirohet dioksid karboni. P?rb?rja kimike e diamantit u krijua si rezultat i eksperimenteve t? A. Lavoisier (1772) n? studimin e djegies s? diamantit n? aj?r dhe studimeve t? S. Tennant (1797), i cili v?rtetoi se sasi t? barabarta diamanti dhe qymyri prodhojn? t? barabart? sasia e dioksidit t? karbonit gjat? oksidimit. Karboni si element kimik u njoh vet?m n? vitin 1789 nga A. Lavoisier. N? fillim t? shekullit t? 19-t?. fjala e vjet?r qymyr n? literatur?n kimike ruse ndonj?her? z?vend?sohej me fjal?n "karbonat" (Scherer, 1807; Severgin, 1815); Q? nga viti 1824, Soloviev prezantoi emrin karbon. Karboni mori emrin e tij latin carbonum nga carbo - qymyr.

Fatur?:

Djegia jo e plot? e metanit: CH 4 + O 2 = C + 2H 2 O (bloz?);
Distilim i that? i drurit, qymyrit (th?ngjillit, koksit).

Vetit? fizike:

Jan? t? njohura disa modifikime kristalore t? karbonit: grafiti, diamanti, karbini, grafeni.
Grafit- e zez? gri, e err?t, e yndyrshme n? prekje, me luspa, mas? shum? e but? me shk?lqim metalik. N? temperatur?n e dhom?s dhe presionin normal (0,1 Mn/m2, ose 1 kgf/cm2), grafiti ?sht? termodinamikisht i q?ndruesh?m. N? presionin atmosferik dhe nj? temperatur? prej rreth 3700°C, grafiti sublimohet. Karboni i l?ngsh?m mund t? merret n? presione mbi 10,5 Mn/m2 (1051 kgf/cm2) dhe temperatura mbi 3700°C. Struktura e grafitit t? im?t kristalor q?ndron n? themel t? struktur?s s? karbonit "amorf", i cili nuk p?rfaq?son nj? modifikim t? pavarur (koks, bloz?, qymyr). Ngrohja e disa llojeve t? karbonit "amorf" mbi 1500-1600°C pa akses n? aj?r shkakton shnd?rrimin e tyre n? grafit. Vetit? fizike t? karbonit "amorf" varen shum? nga shp?rndarja e grimcave dhe prania e papast?rtive. Dend?sia, kapaciteti i nxeht?sis?, p?r?ueshm?ria termike dhe p?r?ueshm?ria elektrike e karbonit "amorf" jan? gjithmon? m? t? larta se grafiti.
Diamanti- nj? substanc? shum? e fort?, kristalore. Kristalet kan? nj? rrjet? kubike t? p?rqendruar n? faqe: a=3.560. N? temperatur?n e dhom?s dhe presionin normal, diamanti ?sht? metastabil. Nj? transformim i duksh?m i diamantit n? grafit v?rehet n? temperatura mbi 1400°C n? vakum ose n? nj? atmosfer? inerte.
Karbina t? marra artificialisht. ?sht? nj? pluhur i zi i im?t kristalor (densiteti 1,9 - 2 g/cm3). Nd?rtuar nga zinxhir? t? gjat? atomesh C t? vendosur paralel me nj?ri-tjetrin.
Grafeni- nj? shtres? monomolekulare (nj? shtres? e trash? nj? molekul?) atomesh karboni q? jan? t? paketuara fort n? nj? rrjet? dydimensionale, n? form? si nj? huall mjalti. Grafeni u mor dhe u studiua fillimisht nga Alexander Geim dhe Konstantin Novoselov, t? cil?t fituan ?mimin Nobel n? Fizik? n? vitin 2010 p?r k?t? zbulim.

Karakteristikat kimike:

Karboni ?sht? joaktiv; n? t? ftoht? ai reagon vet?m me F2 (duke formuar CF4). Kur nxehet, ai reagon me shum? jometale dhe substanca komplekse, duke shfaqur veti reduktuese:
CO 2 + C = CO mbi 900°C
2H 2 O + C = CO 2 + H 2 mbi 1000°C ose H 2 O + C = CO + H 2 mbi 1200°C
CuO + C = Cu + CO
HNO 3 + 3C = 3 CO 2 + 4 NO + 2 H 2 O
Vetit? e dob?ta oksiduese manifestohen n? reaksione me metale, hidrogjen
Ca + C = CaC 2 karabit kalciumi
Si + C = CSi karborund
CaO + C = CaC 2 + CO

Lidhjet m? t? r?nd?sishme:

Oksidet CO, CO 2
Acidi karbonik H 2 CO 3, karbonate kalciumi (shum?s, mermer, kalcit, g?lqeror),
Karbitet SaS 2
??shtje organike p.sh. hidrokarburet, proteinat, yndyrnat

Aplikacion:

Grafiti p?rdoret n? industrin? e lapsave dhe p?rdoret gjithashtu si lubrifikant n? temperatura ve?an?risht t? larta ose t? ul?ta. Diamanti p?rdoret si g?rryes dhe si gur i ?muar n? bizhuteri. Shtojcat bluar?se t? st?rvitjeve jan? t? veshura me diamant. N? farmakologji dhe mjek?si p?rdoren komponimet e karbonit - derivate t? acidit karbonik dhe acideve karboksilike, heterociklike t? ndryshme, polimere etj. K?shtu, karboleni (karboni i aktivizuar) p?rdoret p?r thithjen dhe largimin e toksinave t? ndryshme nga trupi; grafit (n? form?n e pomadave) - p?r trajtimin e s?mundjeve t? l?kur?s; izotopet e karbonit radioaktiv - p?r k?rkime shkencore (datimi me radiokarbon). Karboni n? form?n e l?nd?ve djeg?se fosile: qymyri dhe hidrokarburet (nafta, gazi natyror) ?sht? nj? nga burimet m? t? r?nd?sishme t? energjis? p?r njer?zimin.

Karpenko D.
Universiteti Shtet?ror HF Tyumen 561gr.

Burimet:
Karboni // Wikipedia. Data e p?rdit?simit: 18.01.2019. URL: https://ru.wikipedia.org/?oldid=97565890 (data e hyrjes: 02/04/2019).

Karboni ?sht? elementi i gjasht? i tabel?s periodike t? Mendelejevit. Pesha e tij atomike ?sht? 12.

Karboni ?sht? n? periudh?n e dyt? t? sistemit Mendeleev dhe n? grupin e kat?rt t? k?tij sistemi.

Numri i periudh?s na tregon se gjasht? elektronet e karbonit ndodhen n? dy nivele energjie.

Dhe numri i grupit t? kat?rt thot? se karboni ka kat?r elektrone n? nivelin e tij t? jasht?m t? energjis?. Dy prej tyre jan? ?iftuar s-elektrone, dhe dy t? tjerat nuk jan? ?iftuar R-elektrone.

Struktura e shtres?s s? jashtme elektronike t? atomit t? karbonit mund t? shprehet me skemat e m?poshtme:

?do qeliz? n? k?to diagrame n?nkupton nj? orbital t? ve?ant? elektronik, shigjeta n?nkupton nj? elektron t? vendosur n? orbital. Dy shigjeta brenda nj? qelize jan? dy elektrone t? vendosura n? t? nj?jt?n orbitale, por me rrotullime t? kund?rta.

Kur nj? atom ngacmohet (kur i jepet energji), nj? nga ?iftet S-elektronet e z?na R-orbitale.

Nj? atom karboni i ngacmuar mund t? marr? pjes? n? formimin e kat?r lidhjeve kovalente. Prandaj, n? shumic?n d?rrmuese t? p?rb?rjeve t? tij, karboni shfaq nj? valenc? prej kat?r.

K?shtu, p?rb?rjen e ka p?rb?rja organike m? e thjesht?, metani hidrokarbur CH 4. Struktura e saj mund t? shprehet me formula strukturore ose elektronike:

Formula elektronike tregon se atomi i karbonit n? molekul?n e metanit ka nj? shtres? t? jashtme t? q?ndrueshme me tet? elektrone, dhe atomet e hidrogjenit kan? nj? shtres? t? q?ndrueshme me dy elektrone.

T? kat?r lidhjet kovalente t? karbonit n? metan (dhe n? p?rb?rje t? tjera t? ngjashme) jan? t? barabarta dhe t? drejtuara n? m?nyr? simetrike n? hap?sir?. Atomi i karbonit ndodhet, si t? thuash, n? qend?r t? tetraedronit (piramida e rregullt kat?rk?ndore), dhe kat?r atomet e lidhur me t? (n? rastin e metanit, kat?r atome hidrogjeni) jan? n? majat e tetraedrit.

K?ndet nd?rmjet drejtimeve t? ?do ?ifti lidhjesh jan? t? nj?jta dhe arrijn? n? 109 grad? 28 minuta.

Kjo shpjegohet me faktin se n? nj? atom karboni, kur ai formon lidhje kovalente me kat?r atome t? tjer?, nga nj? s- dhe tre fq-orbitalet si rezultat sp 3-hibridizimi prodhon kat?r hibride t? vendosura n? m?nyr? simetrike n? hap?sir? sp 3-orbitalet e zgjatura drejt kulmeve t? tetraedrit.

Karakteristikat e vetive t? karbonit.

Numri i elektroneve n? nivelin e jasht?m t? energjis? ?sht? faktori kryesor q? p?rcakton vetit? kimike t? nj? elementi.

N? an?n e majt? t? tabel?s periodike ka element? me nj? nivel elektronik t? jasht?m me mbushje t? ul?t. Elementet e grupit t? par? kan? nj? elektron n? nivelin e jasht?m, element?t e grupit t? dyt? kan? dy.

Elementet e k?tyre dy grupeve jan? metalet. Ato oksidohen leht?sisht, d.m.th. humbasin elektronet e jashtme dhe b?hen jone pozitive.

N? an?n e djatht? t? tabel?s periodike, p?rkundrazi, ka jometale (agjent? oksidues). Krahasuar me metalet, ato kan? nj? b?rtham? me nj? num?r m? t? madh protonesh. Nj? b?rtham? kaq masive siguron nj? t?rheqje shum? m? t? fort? nga reja e saj elektronike.

Element? t? till? humbasin elektronet e tyre me shum? v?shtir?si, por ata nuk jan? kund?r bashkimit t? elektroneve shtes? nga atomet e tjer?, d.m.th. oksidojn? ato, dhe n? t? nj?jt?n koh? kthehen n? nj? jon negativ.

Nd?rsa numri i grupit n? tabel?n periodike rritet, vetit? metalike t? elementeve dob?sohen dhe aft?sia e tyre p?r t? oksiduar element? t? tjer? rritet.

Karboni ?sht? n? grupin e kat?rt, d.m.th. vet?m n? mes midis metaleve, t? cil?t heqin dor? leht?sisht nga elektronet, dhe jometaleve, t? cil?t i fitojn? leht?sisht k?to elektrone.

Per kete arsye karboni nuk ka tendenc? t? theksuar p?r t? dhuruar apo p?r t? fituar elektrone.

Zinxhir?t e karbonit.

Nj? veti e jasht?zakonshme e karbonit, e cila p?rcakton shum?llojshm?rin? e p?rb?rjeve organike, ?sht? aft?sia e atomeve t? tij p?r t'u lidhur me lidhje t? forta kovalente me nj?ri-tjetrin, duke formuar qarqe karboni me gjat?si praktikisht t? pakufizuar.

P?rve? karbonit, zinxhir?t e atomeve identike formohen nga analogu i tij nga grupi IV - silikoni. Sidoqoft?, zinxhir? t? till? p?rmbajn? jo m? shum? se gjasht? atome Si. Njihen zinxhir? t? gjat? t? atomeve t? squfurit, por p?rb?rjet q? i p?rmbajn? ato jan? t? brishta.

Valencat e atomeve t? karbonit q? nuk p?rdoren p?r lidhje reciproke p?rdoren p?r shtimin e atomeve ose grupeve t? tjera (n? hidrokarbure - p?r shtimin e hidrogjenit).

Pra hidrokarburet etani ( C 2 H 6) dhe propan ( C 3 H 8) p?rmbajn? zinxhir? prej dy dhe tre atomesh karboni, p?rkat?sisht. Struktura e tyre shprehet me formulat e m?poshtme strukturore dhe elektronike:

Dihen komponime q? p?rmbajn? qindra ose m? shum? atome karboni n? zinxhir?t e tyre.

P?r shkak t? orientimit tetraedral t? lidhjeve t? karbonit, atomet e tij t? p?rfshir? n? zinxhir nuk jan? t? vendosur n? nj? vij? t? drejt?, por n? nj? model zigzag. P?r m? tep?r, p?r shkak t? mund?sis? s? rrotullimit t? atomeve rreth boshtit t? lidhjes, zinxhiri n? hap?sir? mund t? marr? forma (konformacione) t? ndryshme:

Kjo struktur? e zinxhir?ve b?n t? mundur q? atomet terminale ose ato t? tjera jo t? af?rta t? karbonit t? afrohen s? bashku. Si rezultat i formimit t? lidhjeve midis k?tyre atomeve, zinxhir?t e karbonit mund t? mbyllen n? unaza (cikle), p?r shembull:

K?shtu, diversiteti i p?rb?rjeve organike p?rcaktohet gjithashtu nga fakti se me t? nj?jtin num?r atomesh karboni n? nj? molekul?, jan? t? mundshme komponime me nj? zinxhir t? hapur dhe t? hapur t? atomeve t? karbonit, si dhe substanca molekulat e t? cilave p?rmbajn? cikle.

Lidhje t? thjeshta dhe t? shumta.

Lidhjet kovalente midis atomeve t? karbonit t? formuara nga nj? pal? elektrone t? p?rgjith?suara quhen lidhje t? thjeshta.

Lidhja midis atomeve t? karbonit mund t? kryhet jo nga nj?, por nga dy ose tre ?ifte t? zakonshme elektronesh. Pastaj marrim zinxhir? me lidhje t? shumta - t? dyfishta ose t? trefishta. K?to lidhje mund t? p?rshkruhen si m? posht?:

P?rb?rjet m? t? thjeshta q? p?rmbajn? lidhje t? shumta jan? hidrokarburet etilenit(me lidhje dyfishe) dhe acetilen(me lidhje t? trefisht?):

Hidrokarburet me lidhje t? shumta quhen t? pangopura ose t? pangopura. Etileni dhe acetilen jan? p?rfaq?suesit e par? t? dy serive homologe - hidrokarburet e etilenit dhe acetilenit.

Karboni(lat. Carboneum), C, element kimik i grupit IV t? sistemit periodik t? Mendelejevit, numri atomik 6, masa atomike 12.011. Njihen dy izotop? t? q?ndruesh?m: 12 C (98,892%) dhe 13 C (1,108%). Nga izotopet radioaktive, m? i r?nd?sishmi ?sht? 14 C me gjysm? jet? (T 1/2 = 5.6 10 3 vjet). Sasi t? vogla prej 14 C (rreth 2·10 -10% n? mas?) formohen vazhdimisht n? shtresat e sip?rme t? atmosfer?s n?n ndikimin e neutroneve nga rrezatimi kozmik n? izotopin e azotit 14 N. Aktiviteti specifik i izotopit 14 C n? mbetjet me origjin? biogjene p?rdoren p?r t? p?rcaktuar mosh?n e tyre. 14 C p?rdoret gjer?sisht si gjurmues izotopik.

Referenc? historike. Karboni ?sht? i njohur q? nga koh?rat e lashta. Qymyri sh?rbeu p?r t? rivendosur metalet nga xehet, diamanti - si nj? gur i ?muar. Shum? m? von?, grafiti filloi t? p?rdorej p?r t? b?r? kana?e dhe lapsa.

N? vitin 1778, K. Scheele, duke ngrohur grafitin me krip?, zbuloi se n? k?t? rast, si kur ngrohet qymyri me krip?, lirohet dioksid karboni. P?rb?rja kimike e diamantit u krijua si rezultat i eksperimenteve t? A. Lavoisier (1772) mbi studimin e djegies s? diamantit n? aj?r dhe studimeve t? S. Tennant (1797), i cili v?rtetoi se sasi t? barabarta diamanti dhe qymyri prodhojn? t? barabarta sasia e dioksidit t? karbonit gjat? oksidimit. Karboni u njoh si nj? element kimik n? 1789 nga Lavoisier. Karboni mori emrin e tij latin carboneum nga carbo - qymyr.

Shp?rndarja e karbonit n? natyr?. P?rmbajtja mesatare e karbonit n? koren e tok?s ?sht? 2,3 10 -2% n? mas? (1 10 -2 n? ultrabazik?, 1 10 -2 n? baz?, 2 10 -2 n? mes, 3 10 -2 n? shk?mbinj acid?). Karboni grumbullohet n? pjes?n e sip?rme t? kores s? tok?s (biosfer?): n? l?nd?n e gjall? 18% karbon, dru 50%, qymyr 80%, vaj 85%, antracit 96%. Nj? pjes? e konsiderueshme e karbonit n? litosfer? ?sht? e p?rqendruar n? gur? g?lqeror? dhe dolomite.

Numri i mineraleve t? vet? karbonit ?sht? 112; Numri i p?rb?rjeve organike t? karbonit - hidrokarburet dhe derivatet e tyre - ?sht? jasht?zakonisht i madh.

Akumulimi i Karbonit n? koren e tok?s shoq?rohet me grumbullimin e shum? element?ve t? tjer? q? thithen nga l?nda organike dhe precipitohen n? form?n e karbonateve t? patretshme etj. CO 2 dhe acidi karbonik luajn? nj? rol t? madh gjeokimik n? koren e tok?s. Nj? sasi e madhe e CO 2 l?shohet gjat? vullkanizmit - n? historin? e Tok?s ky ishte burimi kryesor i karbonit p?r biosfer?n.

Krahasuar me p?rmbajtjen mesatare n? koren e tok?s, njer?zimi nxjerr karbon nga n?ntoka (th?ngjill, naft?, gaz natyror) n? sasi jasht?zakonisht t? m?dha, pasi k?to fosile jan? burimi kryesor i energjis?.

Cikli i karbonit ka nj? r?nd?si t? madhe gjeokimike.

Karboni ?sht? gjithashtu i p?rhapur n? hap?sir?; n? Diell renditet i 4-ti pas hidrogjenit, heliumit dhe oksigjenit.

Vetit? fizike t? karbonit. Jan? t? njohura disa modifikime kristalore t? Karbonit: grafit, diamant, karbin, lonsdaleite dhe t? tjer?. Grafiti ?sht? nj? mas? gri-e zez?, opake, e yndyrshme n? prekje, me luspa, shum? e but? me nj? shk?lqim metalik. Nd?rtuar nga kristale me struktur? gjasht?k?ndore: a = 2,462?, c = 6,701?. N? temperatur?n e dhom?s dhe presionin normal (0,1 Mn/m2, ose 1 kgf/cm2), grafiti ?sht? termodinamikisht i q?ndruesh?m. Diamanti ?sht? nj? substanc? shum? e fort?, kristalore. Kristalet kan? nj? rrjet? kubike t? p?rqendruar n? fytyr?: a = 3,560?. N? temperatur?n e dhom?s dhe presionin normal, diamanti ?sht? metastabil. Nj? transformim i duksh?m i diamantit n? grafit v?rehet n? temperatura mbi 1400 °C n? nj? vakum ose n? nj? atmosfer? inerte. N? presionin atmosferik dhe nj? temperatur? prej rreth 3700 °C, grafiti sublimohet. Karboni i l?ngsh?m mund t? merret n? presione mbi 10,5 Mn/m2 (105 kgf/cm2) dhe temperatura mbi 3700 °C. Karboni i ngurt? (koksi, bloza, qymyr druri) karakterizohet gjithashtu nga nj? gjendje me struktur? t? ?rregullt - i ashtuquajturi Karboni "amorf", i cili nuk paraqet nj? modifikim t? pavarur; Struktura e saj bazohet n? struktur?n e grafitit t? im?t kristalor. Ngrohja e disa llojeve t? karbonit "amorf" mbi 1500-1600 °C pa akses n? aj?r shkakton shnd?rrimin e tyre n? grafit. Vetit? fizike t? karbonit "amorf" varen shum? nga shp?rndarja e grimcave dhe prania e papast?rtive. Dend?sia, kapaciteti i nxeht?sis?, p?r?ueshm?ria termike dhe p?r?ueshm?ria elektrike e karbonit "amorf" jan? gjithmon? m? t? larta se grafiti. Karbina merret artificialisht. ?sht? pluhur i zi i im?t kristalor (densiteti 1,9-2 g/cm3). Nd?rtuar nga zinxhir? t? gjat? atomesh C t? vendosur paralel me nj?ri-tjetrin. Lonsdaleite gjendet n? meteorite dhe p?rftohet artificialisht.

Vetit? kimike t? karbonit. Konfigurimi i shtres?s s? jashtme elektronike t? atomit t? karbonit ?sht? 2s 2 2p 2. Karboni karakterizohet nga formimi i kat?r lidhjeve kovalente, p?r shkak t? ngacmimit t? shtres?s s? jashtme t? elektroneve n? gjendjen 2sp 3. Prandaj, karboni ?sht? po aq i aft? t? t?rheq? dhe t? dhuroj? elektrone. Lidhja kimike mund t? kryhet p?r shkak t? orbitaleve sp 3 -, sp 2 - dhe sp- hibride, t? cilat korrespondojn? me numrat e koordinimit 4, 3 dhe 2. Numri i elektroneve valente t? karbonit dhe numri i orbitaleve valente jan? t? nj?jta; kjo ?sht? nj? nga arsyet e q?ndrueshm?ris? s? lidhjes nd?rmjet atomeve t? karbonit.

Aft?sia unike e atomeve t? karbonit p?r t'u lidhur me nj?ri-tjetrin p?r t? formuar zinxhir? dhe cikle t? forta dhe t? gjata ka ?uar n? shfaqjen e nj? numri t? madh t? p?rb?rjeve t? ndryshme t? karbonit t? studiuara n? kimin? organike.

N? komponimet, karboni shfaq nj? gjendje oksidimi prej -4; +2; +4. Rrezja atomike 0,77?, rrezet kovalente 0,77?, 0,67?, 0,60?, p?rkat?sisht, n? lidhjet e vetme, t? dyfishta dhe t? trefishta; rrezja jonike C 4- 2,60?, C 4+ 0,20?. N? kushte normale, karboni ?sht? kimikisht inert; n? temperatura t? larta kombinohet me shum? element?, duke shfaqur veti t? forta reduktuese. Aktiviteti kimik zvog?lohet n? rendin e m?posht?m: Karboni “amorf”, grafit, diamant; nd?rveprimi me oksigjenin e ajrit (djegia) ndodh, p?rkat?sisht, n? temperaturat mbi 300-500 °C, 600-700 °C dhe 850-1000 °C me formimin e monoksidit t? karbonit (IV) CO 2 dhe monoksidit t? karbonit (II) CO.

CO 2 tretet n? uj? p?r t? formuar acid karbonik. N? vitin 1906, O. Diels mori n?noksid karboni C 3 O 2. T? gjitha format e karbonit jan? rezistente ndaj alkaleve dhe acideve dhe oksidohen ngadal? vet?m nga agjent? oksidues shum? t? fort? (p?rzierje kromi, nj? p?rzierje e HNO 3 dhe KClO 3 t? koncentruar dhe t? tjer?). Karboni "amorf" reagon me fluorin n? temperatur?n e dhom?s, grafitin dhe diamantin - kur nxehet. Kombinimi i drejtp?rdrejt? i karbonit me klorin ndodh n? nj? hark elektrik; Karboni nuk reagon me bromin dhe jodin, prandaj halidet e shumta t? karbonit sintetizohen n? m?nyr? indirekte. Nga oksihalidet e formul?s s? p?rgjithshme COX 2 (ku X ?sht? nj? halogjen), m? i njohuri ?sht? kloroksidi COCl (fosgjen). Hidrogjeni nuk nd?rvepron me diamantin; ai reagon me grafit dhe karbon "amorf" n? temperatura t? larta n? prani t? katalizator?ve (Ni, Pt): n? 600-1000 °C formohet kryesisht metan CH 4, n? 1500-2000 ° C - acetilen C 2 H 2; Hidrokarbure t? tjera mund t? jen? gjithashtu t? pranishme n? produkte, p?r shembull, etani C 2 H 6, benzeni C 6 H 6. Nd?rveprimi i squfurit me karbonin “amorf” dhe grafitin fillon n? 700-800 °C, me diamantin n? 900-1000 °C; n? t? gjitha rastet, formohet disulfidi i karbonit CS 2. P?rb?rjet e tjera t? karbonit q? p?rmbajn? squfur (CS tioksid, C 3 S 2 oksid thione, oksid squfuri COS dhe tiofosgjen CSCl 2) p?rftohen n? m?nyr? indirekte. Kur CS 2 nd?rvepron me sulfide metalike, formohen tiokarbonate - krip?ra t? acidit tiokarbonik t? dob?t. Nd?rveprimi i karbonit me azotin p?r t? prodhuar cianogjen (CN) 2 ndodh kur nj? shkarkes? elektrike kalon midis elektrodave t? karbonit n? nj? atmosfer? azoti. Nd?r komponimet q? p?rmbajn? azot t? Karbonit r?nd?si praktike kan? cianidi i hidrogjenit HCN (acidi prusik) dhe derivatet e tij t? shumt?: cianide, halogjenianide, nitrile dhe t? tjera.N? temperaturat mbi 1000 °C, karboni reagon me shum? metale, duke dh?n? karbide. T? gjitha format e karbonit, kur nxehen, zvog?lojn? oksidet metalike me formimin e metaleve t? lira (Zn, Cd, Cu, Pb dhe t? tjer?) ose karbide (CaC 2, Mo 2 C, WC, TaC dhe t? tjer?t). Karboni reagon n? temperatura mbi 600-800 °C me avujt e ujit dhe dioksidin e karbonit (gazifikimi i karburantit). Nj? tipar dallues i grafitit ?sht? aft?sia, kur nxehet mesatarisht n? 300-400 °C, p?r t? bashk?vepruar me metale alkaline dhe halogjene p?r t? formuar komponime p?rfshirje t? tipit C 8 Me, C 24 Me, C 8 X (ku X ?sht? halogjen, Un? jam metal). Komponimet e p?rfshirjeve t? grafitit me HNO 3, H 2 SO 4, FeCl 3 dhe t? tjera jan? t? njohura (p?r shembull, bisulfati i grafit C 24 SO 4 H 2). T? gjitha format e karbonit jan? t? patretshme n? tret?s t? zakonsh?m inorganik? dhe organik?, por jan? t? tretsh?m n? disa metale t? shkrir? (p.sh. Fe, Ni, Co).

R?nd?sia ekonomike komb?tare e karbonit p?rcaktohet nga fakti se mbi 90% e t? gjitha burimeve par?sore t? energjis? s? konsumuar n? bot? vijn? nga karburantet organike, roli dominues i t? cilit do t? vazhdoj? edhe n? dekadat e ardhshme, pavar?sisht zhvillimit intensiv t? energjis? b?rthamore. Vet?m rreth 10% e karburantit t? nxjerr? p?rdoret si l?nd? e par? p?r sintez?n organike baz? dhe sintez?n petrokimike, p?r prodhimin e plastik?s dhe t? tjera.

Karboni n? trup. Karboni ?sht? elementi biogjenik m? i r?nd?sish?m q? formon baz?n e jet?s n? Tok?, nj? nj?si strukturore e nj? numri t? madh t? p?rb?rjeve organike t? p?rfshira n? nd?rtimin e organizmave dhe sigurimin e funksioneve t? tyre jet?sore (biopolimere, si dhe substanca t? shumta biologjikisht aktive me molekulare t? ul?t - vitamina, hormone, nd?rmjet?sues dhe t? tjer?). Nj? pjes? e konsiderueshme e energjis? s? nevojshme p?r organizmat formohet n? qeliza p?r shkak t? oksidimit t? karbonit. Shfaqja e jet?s n? Tok? konsiderohet n? shkenc?n moderne si nj? proces kompleks i evolucionit t? komponimeve t? karbonit.

Roli unik i karbonit n? natyr?n e gjall? ?sht? p?r shkak t? vetive t? tij, t? cilat n? total nuk i zot?ron asnj? element tjet?r i tabel?s periodike. Lidhje t? forta kimike formohen midis atomeve t? karbonit, si dhe midis karbonit dhe element?ve t? tjer?, t? cil?t, megjithat?, mund t? thyhen n? kushte fiziologjike relativisht t? buta (k?to lidhje mund t? jen? t? vetme, t? dyfishta dhe t? trefishta). Aft?sia e karbonit p?r t? formuar 4 lidhje valore ekuivalente me atome t? tjera t? karbonit krijon mund?sin? p?r t? nd?rtuar skelete karboni t? llojeve t? ndryshme - lineare, t? deg?zuara, ciklike. ?sht? dometh?n?se q? vet?m tre element? - C, O dhe H - p?rb?jn? 98% t? mas?s totale t? organizmave t? gjall?. Kjo arrin nj? efikasitet t? caktuar n? natyr?n e gjall?: me nj? diversitet strukturor pothuajse t? pakufish?m t? p?rb?rjeve t? karbonit, nj? num?r i vog?l i llojeve t? lidhjeve kimike b?n t? mundur reduktimin e ndjesh?m t? numrit t? enzimave t? nevojshme p?r ndarjen dhe sintez?n e substancave organike. Karakteristikat strukturore t? atomit t? karbonit q?ndrojn? n? baz? t? llojeve t? ndryshme t? izomerizmit n? p?rb?rjet organike (aft?sia p?r izomeriz?m optik doli t? jet? vendimtare n? evolucionin biokimik t? aminoacideve, karbohidrateve dhe disa alkaloide).

Sipas hipotez?s s? pranuar p?rgjith?sisht t? A.I. Oparin, p?rb?rjet e para organike n? Tok? ishin me origjin? abiogjenike. Burimet e karbonit ishin metani (CH 4) dhe cianidi i hidrogjenit (HCN), t? p?rfshira n? atmosfer?n par?sore t? Tok?s. Me shfaqjen e jet?s, i vetmi burim i karbonit inorganik, p?r shkak t? t? cilit formohet e gjith? l?nda organike e biosfer?s, ?sht? monoksidi i karbonit (IV) (CO 2), i vendosur n? atmosfer?, dhe gjithashtu i tretur n? uj?rat natyrore n? form? i HCO 3. Mekanizmi m? i fuqish?m p?r asimilimin (asimilimin) e karbonit (n? form?n e CO 2) - fotosinteza - kryhet kudo nga bim?t e gjelbra (rreth 100 miliard? ton CO 2 asimilohen ?do vit). N? Tok?, ekziston nj? metod? evolucionarisht m? e lasht? e asimilimit t? CO 2 p?rmes kemosintez?s; n? k?t? rast, mikroorganizmat kemosintetik? p?rdorin jo energjin? rrezatuese t? Diellit, por energjin? e oksidimit t? p?rb?rjeve inorganike. Shumica e kafsh?ve konsumojn? karbon me ushqim n? form?n e p?rb?rjeve organike t? gatshme. N? var?si t? metod?s s? asimilimit t? p?rb?rjeve organike, ?sht? zakon t? b?het dallimi midis organizmave autotrofik? dhe organizmave heterotrofik?. P?rdorimi i mikroorganizmave q? p?rdorin hidrokarburet e naft?s si burimi i vet?m i karbonit p?r biosintez?n e proteinave dhe l?nd?ve t? tjera ushqyese ?sht? nj? nga problemet e r?nd?sishme moderne shkencore dhe teknike.

P?rmbajtja e karbonit n? organizmat e gjall? e llogaritur n? baz? t? l?nd?s s? that? ?sht?: 34,5-40% n? bim?t dhe kafsh?t ujore, 45,4-46,5% n? bim?t dhe kafsh?t tok?sore dhe 54% n? bakteret. Gjat? jet?s s? organizmave, kryesisht p?r shkak t? frym?marrjes s? indeve, ndodh dekompozimi oksidativ i p?rb?rjeve organike me ?lirimin e CO 2 n? mjedisin e jasht?m. Karboni l?shohet gjithashtu si pjes? e produkteve p?rfundimtare metabolike m? komplekse. Pas vdekjes s? kafsh?ve dhe bim?ve, nj? pjes? e karbonit shnd?rrohet p?rs?ri n? CO 2 si rezultat i proceseve t? kalbjes t? kryera nga mikroorganizmat. K?shtu ndodh cikli i karbonit n? natyr?. Nj? pjes? e konsiderueshme e karbonit mineralizohet dhe formon depozitime t? karbonit fosil: qymyr, naft?, gur g?lqeror etj. P?rve? funksionit kryesor - nj? burim i karbonit - CO 2, i tretur n? uj?rat natyrore dhe l?ngjet biologjike, merr pjes? n? ruajtjen e aciditetit t? mjedisit optimal p?r proceset jet?sore. Si pjes? e CaCO 3, karboni formon ekzoskeletin e shum? jovertebror?ve (p?r shembull, l?vozhgat e molusqeve), dhe gjithashtu gjendet n? koralet, l?vozhgat e vez?ve t? shpend?ve dhe t? tjera. atmosfera e Tok?s n? periudh?n prebiologjike, m? von?, n? procesin e evolucionit biologjik, ato u kthyen n? antimetabolit? t? forta t? metabolizmit.

P?rve? izotopeve t? q?ndrueshme t? karbonit, radioaktivi 14 C ?sht? i p?rhapur n? natyr? (trupi i njeriut p?rmban rreth 0.1 mikrokuri). P?rdorimi i izotopeve t? karbonit n? k?rkimet biologjike dhe mjek?sore shoq?rohet me shum? arritje t? m?dha n? studimin e metabolizmit dhe ciklit t? karbonit n? natyr?. K?shtu, me ndihm?n e nj? etikete radiokarboni, u v?rtetua mund?sia e fiksimit t? H 14 CO 3 - nga bim?t dhe indet e kafsh?ve, u vendos sekuenca e reaksioneve t? fotosintez?s, u studiua metabolizmi i aminoacideve, rrug?t e biosintez?s s? shum? biologjikisht aktive. u gjurmuan komponimet, etj. P?rdorimi i 14 C kontribuoi n? suksesin e biologjis? molekulare n? studimin e mekanizmave t? biosintez?s s? proteinave dhe transmetimit t? informacionit trash?gues. P?rcaktimi i aktivitetit specifik t? 14 C n? mbetjet organike q? p?rmbajn? karbon b?n t? mundur gjykimin e mosh?s s? tyre, e cila p?rdoret n? paleontologji dhe arkeologji.