Презентація "Фізичні властивості та алотропія Карбону, Сульфуру та Фосфору"

Фізичні властивості та алотропія Карбону, Сульфуру, Фосфору

• Алотропія (від грецьк. allos — інший, tropos — властивість) — явище утворення хімічним елементом двох або більше простих речовин, різних за властивостями та будовою. Прості речовини одного елемента називають алотропними модифікаціями.

Алотропні модифікації Сульфуру. Сульфур — елемент 3 періоду головної підгрупи VI групи. На зовнішньому (третьому) енергетичному рівні його атома міститься 6 електронів. Електронна конфігурація атома — 3s23p4. Сульфур утворює декілька алотропних модифікацій, зокрема кристалічну та пластичну сірку. Кристалічна сірка має дві форми: ромбічну та моноклінну. Ознайомимося з ними докладніше 

Порівняльна характеристика алотропних модифікацій Сульфуру

Сірка набула широкого застосування в різних галузях виробництва. Зокрема в промисловості органічного синтезу — для вулканізації каучуку, у виробництві сірників, отрутохімікатів, які використовують у боротьбі з хворобами та шкідниками рослин (бавовнику, виноградної лози). Її застосовують як антисептик у фармацевтичній промисловості для виробництва мазей (наприклад, сірчаної мазі для лікування захворювань шкіри). У хімічній промисловості — для виробництва сульфатної кислоти та її солей. Процес перетворення кристалічної сірки на пластичну

Алотропні модифікації Фосфору. Фосфор — елемент 3 періоду, головної підгрупи V групи. Тому зовнішній (третій) енергетичний рівень його атома має електронну конфігурацію 3s23p3. За звичайних умов фосфор є твердою речовиною, пара якої містить молекули Р4. У природі у вільному стані не трапляється. Фосфор утворює три алотропні модифікації: білий, червоний та чорний (табл. 7). Як і всі неметали, реагує з киснем. Білий фосфор — активніше, і вже за температури 50 °С загоряється в повітрі. Менш активний червоний фосфор горить у надлишку кисню, якщо його підпалити. Рівняння реакції:4 Р + 5 О2 = 2 Р2 О5.

Порівняльна характеристика алотропних модифікацій Фосфору

Алотропні модифікації Карбону. Карбон — елемент 2 періоду головної підгрупи IV групи. Тому зовнішній (другий) енергетичний рівень його атома має електронну конфігурацію 2s22p2. Завдяки особливій будові атомів Карбону він існує у вигляді декількох алотропних модифікацій — як природних, так і штучно добутих. Пригадаємо деякі властивості алмазу та графіту. Алмаз (від грецьк. adamas — твердий) — природна модифікація з атомними кристалічними ґратками, найтвердіший серед інших речовин. Це безбарвні прозорі кристали, які не змочуються водою. Дуже тугоплавкий, з температурою плавлення 4000 °С. Не проводить електричного струму, але добре проводить тепло. Якщо діяти на алмаз рентгенівським чи ультрафіолетовим промінням, то він світиться блакитним або жовтим світлом. Характерною властивістю алмазу є здатність добре заломлювати світло, розкладаючи його на цілий спектр кольорів. Завдяки цьому алмази застосовують у ювелірній справі. Алмази не розчиняються ні в кислотах, ні в інших сильних розчинниках.

Графіт (від грецьк. grafo — пишу) — речовина сірого або чорного кольору, з металічним блиском, непрозора, жирна на дотик. Належить до тугоплавких сполук, з температурою плавлення 3800 °С. Порівнюючи з алмазом, графіт м'який, добре проводить електричний струм і теплоту. Алмаз і графіт можуть взаємоперетворюватися. За нагрівання алмазу до температури понад 1000 °С без доступу повітря він перетворюється на графіт. За вищих температур (1200-1600 °С) і наявності каталізатора графіт перетворюється на алмаз. Цю властивість узято за основу виготовлення штучних алмазів.

Алотропні модифікації Карбону

ЦІКАВО ЗНАТИ• Міцність та інші унікальні властивості графену матимуть широке застосування в майбутньому. Це створення гнучких та ударостійких екранів телефонів, куленепроникних желетів, легкого й міцного матеріалу для авто-, літако- й ракетобудування. Зокрема, компанія Samsung запатентувала графеновий акумулятор, який забезпечує високу швидкість зарядки та збільшує електричну ємність батарей. Графенові акумулятори використовуватимуть в електромобілях. Немале значення матиме застосування графену в медицині. Уводячи його в клітини організму, лікарі зможуть спостерігати за організмом ізсередини за допомогою нанобітів. Оскільки виробництво графену дороге, триває пошук способів здешевлення цього унікального матеріалу.• На думку вчених, відкриття нанотрубок є початком ще однієї технічної революції. Триває активна робота з побудови нанороботів-реплікаторів, які могли б перемагати інфекційні, хронічні й генетичні хвороби організму. Наноробот-реплікатор за індивідуальною програмою керування на молекулярному рівні зможе відшукати збудника хвороби та знешкодити його.

Самостійна робота1. Складіть рівняння реакцій: а) сірки з магнієм, алюмінієм, воднем, киснем; б) кисню з міддю, воднем; в) фосфору з киснем, сіркою, кальцієм; г) вуглецю з воднем, киснем, ферум(ІІ) оксидом, хром(ІІІ) оксидом. Розгляньте реакції як окисно-відновні.2. Позначте прості речовини, що є алотропними модифікаціями одного елемента. А сірка, сульфур(IV) оксид Б бор, бор оксид. В алмаз, фулерен Г карбон, карбон(IV) оксид3. Укажіть модифікацію Карбону, твердішу за сталь. А фулерен Б алмаз. В графен Г графіт4. Укажіть просту речовину, що світиться в темряві. А пластична сірка Б червоний фосфор. В алмаз Г білий фосфор5. Позначте окисник і відновник у реакції, що відбувається за схемою: Zn. O + C → Zn + CO2↑. А відновник С+2 Б окисник Zn0 В окисник Zn+2 Г відновник С06. Під час згоряння вуглецю в атмосфері кисню утворився карбон(IV) оксид об'ємом 112 л (н. у.). Обчисліть масу вуглецю й об'єм кисню, що прореагували.