УГЛЕРОД

УГЛЕРОД, С, четырехвалентный элемент с ат. в. 12,000 (изотоп У. имеет ат. в. 13). Начинает собой IV группу элементов. Порядковый номер б, т. е. имеет 6 электронов, из к-рых 4, находясь во внешней сфере, обусловливают легкость, с к-рой У. дает соединения как с элементами I, так и VІI группы. Так напр. прочными будут и соединения с электроположительным водородом—метан СН₄ и с электроотрицательным элементом хлором—че-тыреххлористый 7/. CCi₄. Чистый У. встречается в природе в двух аллотропических модификациях: алмаза и графита. Т. н. аморфный уголь состоит из мельчайших субмикроскопических кристаллов, атомная структура к-рых не отличается от графита. Аморфный уголь содержит обычно еще примеси других элементов, что наряду с его мелко раздробленным состоянием и обусловливает различие в физ. свойствах между углем и графитом. Переход одной аллотропической формы в другую может быть осуществлен в направлении алмаз-* графит путем повышения t°. Обратный переход из устойчивой формы графита в менее устойчивую форму алмаза значительно труднее. Применяя высокую t° и давление, удалось получить алмаз из графита лишь в незначительных количествах и в мелко раздробленном состоянии. Физ. свойства резко различны для различных модификаций, что видно из приводимой таблицы: Свойства Удельный вес............. Твердость по шкале Мосса...... Кристаллическая форма....... Цвет .................. Атомный объем............ Удельное электрическое сопротивление при 0° (2/аи).......... Коефициент преломления света . . . Теплоемкость атомная (кал/г - атом) V возгорания в чистом О_а.....-. Уголь 1,81 аморфен (мк- крокрнстал- личен) черный в,5 (средн.) переменное 2,0—3,1 300—400° Рентгеноскопическое исследование позволило установить расположение атомов в различных модификациях У. У алмаза атомы У. расположены таким образом, что каждый атом лежит в центре тетраедра, образованного другими углеродными атомами, находящимися на расстоянии 1,54 А друг от друга. Аналогично расположен У. и в органических соединениях ■ жирного ряда. В графите атомы У. расположены слоями, образуя как бы сетку с шестиугольными ячейками. Сторона^такого шестиугольника равна 1,42—1,45 А. Аналогично располагаются атомы углерода в шестичдеи-ных многоядерных циклах ароматических соединений. Углерод не плавится ни при каких t°, не растворяется в обычных растворителях (растворяется в железе при высоких t°). При нагревании на воздухе сгорает в окись СО или двуокись С0₂ углерода. Соединения У. чрезвычайно распространены в природе в виде карбонатов кальция, магния. У. входит в состав горных пород (известняки, доломит). У. образует главную составную часть таких полезных ископаемых, как каменный уголь, антрацит, торф, нефть, асфальт. У. лежит в основе органических веществ, как например белки, жиры, углеводы, спирты, фенолы и т. п. О круговоротах углерода—см. Круговорот веществ.                                                а. кузин.