План работы:Введение Строение атома углерода.Распространение в природе.Получение углерода.Физические и химические свойства.Народнохозяйственное значение.Углерод в организме.Список литературы.ВведениеУглерод (лат. Carboneum), С - химический элемент IV группы периодическойсистемы Менделеева. Известны два стабильных изотопа 12С (98,892 %) и 13С(1,108 %).Углерод известен с глубокой древности. Древесный уголь служил длявосстановления металлов из руд, алмаз - как драгоценный камень.Значительно позднее стали применяться графит для изготовления тиглей икарандашей. В 1778 К. Шееле, нагревая графит с селитрой, обнаружил, что при этом,как и при нагревании угля с селитрой, выделяется углекислый газ.Химический состав алмаза был установлен в результате опытов А.Лавуазье(1772) по изучения горения алмаза на воздухе и исследований С.Теннанта(1797), доказавшего, что одинаковые количества алмаза и угля дают приокислении равные количества углекислого газа. Углерод как химическийэлемент был признан только в 1789 А.Лавуазье. Латинское названиесarboneum углерод получил от сarbo — уголь.Строение атома углерода.Ядро наиболее стабильного изотопа углерода массой 12 Прикомнатной температуре и нормальном давлении (0,1 Мн/м2, или 1кгс/см2)графит термодинамически стабилен. Алмаз - очень твердое, кристаллическоевещество. Кристаллы имеют кубическую гранецентрированную решетку:а=3,560(. При которые, однако, могутбыть разорваны в сравнительно мягких физиологических условиях (эти связимогут быть одинарными, двойными и тройными углеродаобразовывать 4 равнозначные валентные связи с другими атомами. Углеродсоздает возможность для построения углеродных скелетов различных типов -линейных, разветвленных, циклических. Показательно, что всего триэлемента - С, О, Н - составляют 98 % общей массы живых организмов. Этимдостигается определенная экономичность в живой природе: при практическибезграничном структурном разнообразии углеродистых соединений небольшоечисло типов химических связей позволяет на много сократить количествоферментов, необходимых для расщепления и синтеза органических веществ.Особенности строения атома углерода лежит в основе различных видовизомерии органических соединений к оптической изомерииоказалась решающей в биохимической эволюции аминокислот, углеводов инекоторых алкалоидов).Согласно гипотезе А. И. Опарина, первые органические соединения на Землеимели абиогенное происхождение. Источниками углерода служили (СН4)ицианистый водород (HCN),содержавшиеся в первичной атмосфере Земли. Свозникновением жизни единственным источником неорганического углерода,за счет которого образуется всё органическое вещество биосферы, являетсяуглерода двуокись (СО2),находящийся в атмосфере, а также растворенная вприродных водах в виде НСО3. Наиболее мощный механизм усвоения(ассимиляция) углерода (в форме СО2) - фотосинтез - зелеными растениями. На Земле существует и эволюционно болеедревний усвоения СО2 путем хемосинтеза; в этом случаемикроорганизмы - хемосинтетики используют не лучистую энергию Солнца, аэнергию окисления неорганических соединений. Большинство животныхпотребляют углерод с пищей в виде уже готовых органических соединений. Взависимости от усвоения органических соединений приняторазличать автотрофные организмы и гетеротрофные организмы. Применениедля биосинтеза белка и других питательных веществ микроорганизмов,использующих в качестве единственного источника углерода, углеводородынефти, - одна из важных современных научно - технических проблем.Помимо стабильных изотопов углерода, в природе 14С (в организме человека его содержится около 0,1мккюри).С использованием изотопов углерода в биологических и медицинскихисследованиях связаны многие крупные достижения в изучении обменавеществ и круговорота углерода в природе. Так, с радиоуглероднойметки была доказана возможность фиксации Н14СО3 растениями и тканямиживотных, установлена последовательность реакции фотосинтеза, изученобмен аминокислот, прослежены пути биосинтеза многих биологическиактивных соединений и т. д. Применение 14С успехаммолекулярной биологии в изучении механизмов биосинтеза белка и передачинаследственной информации. Определение удельной активности 14С вуглеродсодержащих органических остатках позволяет судить об их возрасте,что используется в палеонтологии и археологии.
1) Получение из галогенбензолов. При нагревании хлорбензола и гидроксида натрия под давлением получают фенолят натрия, при дальнейшей обработке которого кислотой образуется фенол: С6Н5―Сl + 2NaOH → C6H5―ONa + NaCl + Н2О.
2) Для выделения фенола из каменноугольной и других видов смол последнее обрабатывают растворами едкого натрия и из полученного водного раствора фенолята прибавлением минеральной кислоты, выделяют фенолы.Для экономии каустической соды и серной кислоты,также применяется метод выделения фенола из смеси его нейтральными маслами с двойного соединения его с бензидином. При температуре выше 160 град. Цельсия двойное соединение фенола с бензидином разлагается и фенол может быть легко выделен в чистом виде.
Все темы рефератов / Химия /
Версия для печати
Реферат: Углерод
План работы:Введение Строение атома углерода.Распространение в природе.Получение углерода.Физические и химические свойства.Народнохозяйственное значение.Углерод в организме.Список литературы.ВведениеУглерод (лат. Carboneum), С - химический элемент IV группы периодическойсистемы Менделеева. Известны два стабильных изотопа 12С (98,892 %) и 13С(1,108 %).Углерод известен с глубокой древности. Древесный уголь служил длявосстановления металлов из руд, алмаз - как драгоценный камень.Значительно позднее стали применяться графит для изготовления тиглей икарандашей. В 1778 К. Шееле, нагревая графит с селитрой, обнаружил, что при этом,как и при нагревании угля с селитрой, выделяется углекислый газ.Химический состав алмаза был установлен в результате опытов А.Лавуазье(1772) по изучения горения алмаза на воздухе и исследований С.Теннанта(1797), доказавшего, что одинаковые количества алмаза и угля дают приокислении равные количества углекислого газа. Углерод как химическийэлемент был признан только в 1789 А.Лавуазье. Латинское названиесarboneum углерод получил от сarbo — уголь.Строение атома углерода.Ядро наиболее стабильного изотопа углерода массой 12
Прикомнатной температуре и нормальном давлении (0,1 Мн/м2, или 1кгс/см2)графит термодинамически стабилен. Алмаз - очень твердое, кристаллическоевещество. Кристаллы имеют кубическую гранецентрированную решетку:а=3,560(. При которые, однако, могутбыть разорваны в сравнительно мягких физиологических условиях (эти связимогут быть одинарными, двойными и тройными углеродаобразовывать 4 равнозначные валентные связи с другими атомами. Углеродсоздает возможность для построения углеродных скелетов различных типов -линейных, разветвленных, циклических. Показательно, что всего триэлемента - С, О, Н - составляют 98 % общей массы живых организмов. Этимдостигается определенная экономичность в живой природе: при практическибезграничном структурном разнообразии углеродистых соединений небольшоечисло типов химических связей позволяет на много сократить количествоферментов, необходимых для расщепления и синтеза органических веществ.Особенности строения атома углерода лежит в основе различных видовизомерии органических соединений к оптической изомерииоказалась решающей в биохимической эволюции аминокислот, углеводов инекоторых алкалоидов).Согласно гипотезе А. И. Опарина, первые органические соединения на Землеимели абиогенное происхождение. Источниками углерода служили (СН4)ицианистый водород (HCN),содержавшиеся в первичной атмосфере Земли. Свозникновением жизни единственным источником неорганического углерода,за счет которого образуется всё органическое вещество биосферы, являетсяуглерода двуокись (СО2),находящийся в атмосфере, а также растворенная вприродных водах в виде НСО3. Наиболее мощный механизм усвоения(ассимиляция) углерода (в форме СО2) - фотосинтез - зелеными растениями. На Земле существует и эволюционно болеедревний усвоения СО2 путем хемосинтеза; в этом случаемикроорганизмы - хемосинтетики используют не лучистую энергию Солнца, аэнергию окисления неорганических соединений. Большинство животныхпотребляют углерод с пищей в виде уже готовых органических соединений. Взависимости от усвоения органических соединений приняторазличать автотрофные организмы и гетеротрофные организмы. Применениедля биосинтеза белка и других питательных веществ микроорганизмов,использующих в качестве единственного источника углерода, углеводородынефти, - одна из важных современных научно - технических проблем.Помимо стабильных изотопов углерода, в природе 14С (в организме человека его содержится около 0,1мккюри).С использованием изотопов углерода в биологических и медицинскихисследованиях связаны многие крупные достижения в изучении обменавеществ и круговорота углерода в природе. Так, с радиоуглероднойметки была доказана возможность фиксации Н14СО3 растениями и тканямиживотных, установлена последовательность реакции фотосинтеза, изученобмен аминокислот, прослежены пути биосинтеза многих биологическиактивных соединений и т. д. Применение 14С успехаммолекулярной биологии в изучении механизмов биосинтеза белка и передачинаследственной информации. Определение удельной активности 14С вуглеродсодержащих органических остатках позволяет судить об их возрасте,что используется в палеонтологии и археологии.
2) Для выделения фенола из каменноугольной и других видов смол последнее обрабатывают растворами едкого натрия и из полученного водного раствора фенолята прибавлением минеральной кислоты, выделяют фенолы.Для экономии каустической соды и серной кислоты,также применяется метод выделения фенола из смеси его нейтральными маслами с двойного соединения его с бензидином. При температуре выше 160 град. Цельсия двойное соединение фенола с бензидином разлагается и фенол может быть легко выделен в чистом виде.