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. Определяем молекулярную массу вещества Mr: для этого открываем ПЕРИОДИЧЕСКУЮ СИСТЕМУ находим атомную массу элементов входящих в состав вещества; если в формуле 2,3, 7 атомов, то соответственно атомную массу умножаем на индекс(цифра внизу); затем все складываем.
Ar(K)=39 Ar(Cr)=52 Ar(O)=16
Mr(K₂Cr₂O₇)=39x2+52x2+16x7=78 + 102 +112 =292
3. Массовая доля обозначается буквой "омега" ω
4. Массовая доля- это часть от общего. Часть это атомные масса соответствующего элемента , общее это молекулярная масса вещества. Массовая доля будет равна атомная масса элемента деленную на молекулярную массу вещества, запишем формулу:
ω=Ar÷Mr
ω(K)=78÷292=0.267
ω(Cr)=102÷292=0.35
ω(O)=112÷292=0.383
( если все массовые доли сложим, то в сумме всегда должна быть единица )
0,267+0,35+0,383=1
5. Если массовую долю умножим на 100% то получим массовую долю в процентах:
ω%(K)=ω(K)×100%=0.267 ×100%=26,7%
ω%(Cr)=ω(Cr)×100%=0,35×100%=35%
ω%(O)=ω(O)×100%=0.383×100%=38,3%
(если все массовые доли в % сложим, то в сумме всегда получим 100 )
26,7%+35%+38,3%=100%)
Например, Вычислите массовые отношения элементов в угольной кислоте , химическая формула которой H₂CO₃.
Mr(H₂CO₃)=1x2+12+16x3=2+12+48=62
ω(H)= 2÷62=0,032 ω%(H)= 0,032 ×100%=0,32%
ω(C)=12÷62= 0.194 ω%(C)= 0.194×100%=19,4%
ω(O)=48÷62=0.774 ω%(O)=0.774 ×100%=77,4%
Еще пример.Вычислите массовые доли элементов в процентах по формулам соединений
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.
1.Записываем формулу вещества K₂Cr₂O₇
2. Определяем молекулярную массу вещества Mr: для этого открываем ПЕРИОДИЧЕСКУЮ СИСТЕМУ находим атомную массу элементов входящих в состав вещества; если в формуле 2,3, 7 атомов, то соответственно атомную массу умножаем на индекс(цифра внизу); затем все складываем.
Ar(K)=39 Ar(Cr)=52 Ar(O)=16
Mr(K₂Cr₂O₇)=39x2+52x2+16x7=78 + 102 +112 =292
3. Массовая доля обозначается буквой "омега" ω
4. Массовая доля- это часть от общего. Часть это атомные масса соответствующего элемента , общее это молекулярная масса вещества. Массовая доля будет равна атомная масса элемента деленную на молекулярную массу вещества, запишем формулу:
ω=Ar÷Mr
ω(K)=78÷292=0.267
ω(Cr)=102÷292=0.35
ω(O)=112÷292=0.383
( если все массовые доли сложим, то в сумме всегда должна быть единица )
0,267+0,35+0,383=1
5. Если массовую долю умножим на 100% то получим массовую долю в процентах:
ω%(K)=ω(K)×100%=0.267 ×100%=26,7%
ω%(Cr)=ω(Cr)×100%=0,35×100%=35%
ω%(O)=ω(O)×100%=0.383×100%=38,3%
(если все массовые доли в % сложим, то в сумме всегда получим 100 )
26,7%+35%+38,3%=100%)
Например, Вычислите массовые отношения элементов в угольной кислоте , химическая формула которой H₂CO₃.
Mr(H₂CO₃)=1x2+12+16x3=2+12+48=62
ω(H)= 2÷62=0,032 ω%(H)= 0,032 ×100%=0,32%
ω(C)=12÷62= 0.194 ω%(C)= 0.194×100%=19,4%
ω(O)=48÷62=0.774 ω%(O)=0.774 ×100%=77,4%
Еще пример.Вычислите массовые доли элементов в процентах по формулам соединений
а) CuSO₄ - сульфат меди; б) Fe₂O₃ - оксид железа; в) HNO₃ - азотная кислота.
а) Mr(CuSO₄)=64+32+16x4=160
ω%(Cu)=64÷160×100%=40%
ω%(S)=32÷160×100%=20%
ω%(O)=64÷160×100%=40%
б) Mr(Fe₂O₃)=56x2+16x3=160
ω%(Fe)=56÷160×100%=35%
ω%(O)=100%-35%=65%
в)Mr(HNO₃)=1+14+16x3=63
ω%(H)=1÷63×100%=1.58%
ω%(N)=14÷63×100% =22.2%
ω%(O)= 100%-1.58-22.2=76.22%