കാർബണിൻ്റെ ആറ്റോമിക് ഭാരം. കാർബൺ - രാസ, ഭൗതിക ഗുണങ്ങൾ. കാർബണിൻ്റെ ആറ്റോമിക്, മോളിക്യുലാർ പിണ്ഡം

മുനിസിപ്പൽ വിദ്യാഭ്യാസ സ്ഥാപനം "നിക്കിഫോറോവ്സ്കയ സെക്കൻഡറി സ്കൂൾ നമ്പർ 1"

കാർബണും അതിൻ്റെ പ്രധാന അജൈവ സംയുക്തങ്ങളും

ഉപന്യാസം

പൂർത്തിയാക്കിയത്: ഗ്രേഡ് 9 ബി വിദ്യാർത്ഥി

സിഡോറോവ് അലക്സാണ്ടർ

അധ്യാപകൻ: സഖരോവ എൽ.എൻ.

ദിമിട്രിവ്ക 2009

ആമുഖം

അധ്യായം I. കാർബണിനെക്കുറിച്ചുള്ള എല്ലാം

1.1 പ്രകൃതിയിൽ കാർബൺ

1.2 കാർബണിൻ്റെ അലോട്രോപിക് പരിഷ്കാരങ്ങൾ

1.3 കാർബണിൻ്റെ രാസ ഗുണങ്ങൾ

1.4 കാർബണിൻ്റെ പ്രയോഗം

അധ്യായം II. അജൈവ കാർബൺ സംയുക്തങ്ങൾ

ഉപസംഹാരം

സാഹിത്യം

ആമുഖം

കാർബൺ (lat. Carboneum) C എന്നത് മെൻഡലീവിൻ്റെ ആവർത്തന വ്യവസ്ഥയുടെ ഗ്രൂപ്പ് IV ൻ്റെ ഒരു രാസ മൂലകമാണ്: ആറ്റോമിക് നമ്പർ 6, ആറ്റോമിക് പിണ്ഡം 12.011(1). കാർബൺ ആറ്റത്തിൻ്റെ ഘടന നോക്കാം. കാർബൺ ആറ്റത്തിൻ്റെ ബാഹ്യ ഊർജ്ജ നിലയിൽ നാല് ഇലക്ട്രോണുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. നമുക്ക് ഇത് ഗ്രാഫിക്കായി ചിത്രീകരിക്കാം:

പുരാതന കാലം മുതൽ കാർബൺ അറിയപ്പെടുന്നു, ഈ മൂലകം കണ്ടെത്തിയ വ്യക്തിയുടെ പേര് അജ്ഞാതമാണ്.

17-ആം നൂറ്റാണ്ടിൻ്റെ അവസാനത്തിൽ. ഫ്ലോറൻ്റൈൻ ശാസ്ത്രജ്ഞരായ അവെറാനിയും ടാർഡ്ജിയോണിയും നിരവധി ചെറിയ വജ്രങ്ങൾ ഒരു വലിയ വജ്രമായി സംയോജിപ്പിക്കാൻ ശ്രമിച്ചു, സൂര്യപ്രകാശം ഉപയോഗിച്ച് കത്തുന്ന ഗ്ലാസ് ഉപയോഗിച്ച് ചൂടാക്കി. വജ്രങ്ങൾ അപ്രത്യക്ഷമായി, വായുവിൽ കത്തിച്ചു. 1772-ൽ ഫ്രഞ്ച് രസതന്ത്രജ്ഞനായ എ.ലവോസിയർ വജ്രങ്ങൾ കത്തുമ്പോൾ CO 2 രൂപപ്പെടുന്നതായി കാണിച്ചു. 1797-ൽ മാത്രമാണ് ഇംഗ്ലീഷ് ശാസ്ത്രജ്ഞനായ എസ്. ടെന്നൻ്റ് ഗ്രാഫൈറ്റിൻ്റെയും കൽക്കരിയുടെയും സ്വഭാവം തെളിയിക്കുന്നത്. കൽക്കരിയും വജ്രവും തുല്യ അളവിൽ കത്തിച്ചതിന് ശേഷം, കാർബൺ മോണോക്സൈഡിൻ്റെ (IV) അളവ് സമാനമാണ്.

വിവിധതരം കാർബൺ സംയുക്തങ്ങൾ, അതിൻ്റെ ആറ്റങ്ങളുടെ പരസ്പരം സംയോജിപ്പിക്കാനുള്ള കഴിവും മറ്റ് മൂലകങ്ങളുടെ ആറ്റങ്ങളും വിവിധ രീതികളിൽ വിശദീകരിക്കുന്നു, മറ്റ് മൂലകങ്ങൾക്കിടയിൽ കാർബണിൻ്റെ പ്രത്യേക സ്ഥാനം നിർണ്ണയിക്കുന്നു.

അധ്യായംഐ. കാർബണിനെക്കുറിച്ച് എല്ലാം

1.1 പ്രകൃതിയിൽ കാർബൺ

കാർബൺ പ്രകൃതിയിൽ സ്വതന്ത്രമായ അവസ്ഥയിലും സംയുക്തങ്ങളുടെ രൂപത്തിലും കാണപ്പെടുന്നു.

വജ്രം, ഗ്രാഫൈറ്റ്, കാർബൈൻ എന്നിവയുടെ രൂപത്തിലാണ് സ്വതന്ത്ര കാർബൺ ഉണ്ടാകുന്നത്.

വജ്രങ്ങൾ വളരെ അപൂർവമാണ്. അറിയപ്പെടുന്ന ഏറ്റവും വലിയ വജ്രം, കള്ളിനൻ, 1905 ൽ ദക്ഷിണാഫ്രിക്കയിൽ നിന്ന് കണ്ടെത്തി, 621.2 ഗ്രാം ഭാരവും 10x6.5x5 സെൻ്റീമീറ്റർ ഭാരവുമുണ്ട്. മോസ്കോയിലെ ഡയമണ്ട് ഫണ്ടിൽ ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും വലുതും മനോഹരവുമായ വജ്രങ്ങളിൽ ഒന്നാണ് - "ഓർലോവ്" (37.92 ഗ്രാം) .

ഗ്രീക്കിൽ നിന്നാണ് ഡയമണ്ടിന് ഈ പേര് ലഭിച്ചത്. "അഡാമസ്" - അജയ്യമായ, നശിപ്പിക്കാനാവാത്ത. ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട വജ്ര നിക്ഷേപം ദക്ഷിണാഫ്രിക്ക, ബ്രസീൽ, യാകുട്ടിയ എന്നിവിടങ്ങളിലാണ്.

ജർമ്മനി, ശ്രീലങ്ക, സൈബീരിയ, അൽതായ് എന്നിവിടങ്ങളിലാണ് ഗ്രാഫൈറ്റിൻ്റെ വലിയ നിക്ഷേപം.

പ്രധാന കാർബൺ അടങ്ങിയ ധാതുക്കൾ ഇവയാണ്: മാഗ്നസൈറ്റ് MgCO 3, കാൽസൈറ്റ് (ലൈം സ്പാർ, ചുണ്ണാമ്പുകല്ല്, മാർബിൾ, ചോക്ക്) CaCO 3, ഡോളമൈറ്റ് CaMg(CO 3) 2, മുതലായവ.

എല്ലാ ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങളും - എണ്ണ, വാതകം, തത്വം, കൽക്കരി, തവിട്ട് കൽക്കരി, ഷേൽ - കാർബൺ അടിസ്ഥാനത്തിലാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. 99% C വരെ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ചില ഫോസിൽ കൽക്കരി കാർബണിന് അടുത്താണ്.

ഭൂമിയുടെ പുറംതോടിൻ്റെ 0.1% കാർബണാണ്.

കാർബൺ മോണോക്സൈഡ് (IV) CO 2 രൂപത്തിൽ, കാർബൺ അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു. ഒരു വലിയ അളവിലുള്ള CO 2 ഹൈഡ്രോസ്ഫിയറിൽ ലയിക്കുന്നു.

1.2 കാർബണിൻ്റെ അലോട്രോപിക് പരിഷ്കാരങ്ങൾ

എലിമെൻ്ററി കാർബൺ മൂന്ന് അലോട്രോപിക് പരിഷ്കാരങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു: ഡയമണ്ട്, ഗ്രാഫൈറ്റ്, കാർബൈൻ.

1. പ്രകാശകിരണങ്ങളെ വളരെ ശക്തമായി അപവർത്തനം ചെയ്യുന്ന നിറമില്ലാത്ത, സുതാര്യമായ സ്ഫടിക പദാർത്ഥമാണ് ഡയമണ്ട്. വജ്രത്തിലെ കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ sp 3 ഹൈബ്രിഡൈസേഷൻ അവസ്ഥയിലാണ്. ആവേശഭരിതമായ അവസ്ഥയിൽ, കാർബൺ ആറ്റങ്ങളിലെ വാലൻസ് ഇലക്ട്രോണുകൾ ജോടിയാക്കുകയും ജോടിയാക്കാത്ത നാല് ഇലക്ട്രോണുകൾ രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. കെമിക്കൽ ബോണ്ടുകൾ രൂപപ്പെടുമ്പോൾ, ഇലക്ട്രോൺ മേഘങ്ങൾ ഒരേ നീളമേറിയ ആകൃതി നേടുകയും ബഹിരാകാശത്ത് സ്ഥിതിചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു, അങ്ങനെ അവയുടെ അക്ഷങ്ങൾ ടെട്രാഹെഡ്രോണിൻ്റെ ലംബങ്ങളിലേക്ക് നയിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ മേഘങ്ങളുടെ മുകൾഭാഗം മറ്റ് കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുടെ മേഘങ്ങളുമായി ഓവർലാപ്പ് ചെയ്യുമ്പോൾ, കോവാലൻ്റ് ബോണ്ടുകൾ 109°28" കോണിൽ സംഭവിക്കുകയും വജ്രത്തിൻ്റെ ഒരു ആറ്റോമിക് ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസ് രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു.

വജ്രത്തിലെ ഓരോ കാർബൺ ആറ്റവും മറ്റ് നാലെണ്ണത്താൽ ചുറ്റപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, അതിൽ നിന്ന് ടെട്രാഹെഡ്രോണുകളുടെ മധ്യഭാഗം മുതൽ ശീർഷകങ്ങൾ വരെയുള്ള ദിശകളിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു. ടെട്രാഹെഡ്രയിലെ ആറ്റങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം 0.154 nm ആണ്. എല്ലാ ബന്ധങ്ങളുടെയും ശക്തി ഒന്നുതന്നെയാണ്. അങ്ങനെ, വജ്രത്തിലെ ആറ്റങ്ങൾ വളരെ കർശനമായി "പാക്ക്" ചെയ്തിരിക്കുന്നു. 20°C-ൽ വജ്രത്തിൻ്റെ സാന്ദ്രത 3.515 g/cm 3 ആണ്. ഇത് അതിൻ്റെ അസാധാരണമായ കാഠിന്യം വിശദീകരിക്കുന്നു. ഡയമണ്ട് വൈദ്യുതിയുടെ ഒരു മോശം കണ്ടക്ടറാണ്.

1961-ൽ സോവിയറ്റ് യൂണിയൻ ഗ്രാഫൈറ്റിൽ നിന്നുള്ള സിന്തറ്റിക് വജ്രങ്ങളുടെ വ്യാവസായിക ഉത്പാദനം ആരംഭിച്ചു.

വജ്രങ്ങളുടെ വ്യാവസായിക സമന്വയത്തിൽ, ആയിരക്കണക്കിന് MPa യുടെ മർദ്ദവും 1500 മുതൽ 3000 ° C വരെ താപനിലയും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉൽപ്രേരകങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യത്തിലാണ് ഈ പ്രക്രിയ നടത്തുന്നത്, ചില ലോഹങ്ങൾ ആകാം, ഉദാഹരണത്തിന് Ni. രൂപപ്പെട്ട വജ്രങ്ങളിൽ ഭൂരിഭാഗവും ചെറിയ പരലുകളും ഡയമണ്ട് പൊടിയുമാണ്.

1000 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിനു മുകളിൽ വായു ലഭിക്കാതെ ചൂടാക്കിയാൽ വജ്രം ഗ്രാഫൈറ്റായി മാറുന്നു. 1750 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ, വജ്രം ഗ്രാഫൈറ്റായി മാറുന്നത് വേഗത്തിൽ സംഭവിക്കുന്നു.

ഡയമണ്ട് ഘടന

2. ഗ്രാഫൈറ്റ് ഒരു ചാര-കറുപ്പ് ക്രിസ്റ്റലിൻ പദാർത്ഥമാണ്, ലോഹ ഷീൻ, സ്പർശനത്തിന് കൊഴുപ്പുള്ളതും കടലാസിൽ പോലും കാഠിന്യം കുറവാണ്.

ഗ്രാഫൈറ്റ് പരലുകളിലെ കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ sp 2 ഹൈബ്രിഡൈസേഷൻ്റെ അവസ്ഥയിലാണ്: അവ ഓരോന്നും അയൽ ആറ്റങ്ങളുമായി മൂന്ന് കോവാലൻ്റ് σ ബോണ്ടുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു. ബോണ്ട് ദിശകൾക്കിടയിലുള്ള കോണുകൾ 120° ആണ്. സാധാരണ ഷഡ്ഭുജങ്ങൾ കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച ഒരു ഗ്രിഡാണ് ഫലം. പാളിക്കുള്ളിലെ കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുടെ അടുത്തുള്ള ന്യൂക്ലിയസുകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം 0.142 nm ആണ്. ഗ്രാഫൈറ്റിലെ ഓരോ കാർബൺ ആറ്റത്തിൻ്റെയും പുറം പാളിയിലെ നാലാമത്തെ ഇലക്ട്രോൺ സങ്കരീകരണത്തിൽ പങ്കെടുക്കാത്ത ഒരു പി പരിക്രമണപഥം ഉൾക്കൊള്ളുന്നു.

കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുടെ ഹൈബ്രിഡ് അല്ലാത്ത ഇലക്ട്രോൺ മേഘങ്ങൾ പാളി തലത്തിലേക്ക് ലംബമായി ഓറിയൻ്റഡ് ചെയ്യുകയും പരസ്പരം ഓവർലാപ്പ് ചെയ്യുകയും ഡീലോക്കലൈസ്ഡ് σ ബോണ്ടുകൾ ഉണ്ടാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഒരു ഗ്രാഫൈറ്റ് ക്രിസ്റ്റലിലെ അടുത്തുള്ള പാളികൾ പരസ്പരം 0.335 nm അകലെ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നു, അവ പരസ്പരം ദുർബലമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, പ്രധാനമായും വാൻ ഡെർ വാൽസ് ശക്തികളാൽ. അതിനാൽ, ഗ്രാഫൈറ്റിന് കുറഞ്ഞ മെക്കാനിക്കൽ ശക്തിയുണ്ട്, മാത്രമല്ല അവ വളരെ ശക്തമാണ്, അവ അടരുകളായി എളുപ്പത്തിൽ വിഭജിക്കുന്നു. ഗ്രാഫൈറ്റിലെ കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുടെ പാളികൾ തമ്മിലുള്ള ബന്ധം ഭാഗികമായി ലോഹ സ്വഭാവമുള്ളതാണ്. ഗ്രാഫൈറ്റ് വൈദ്യുതി നന്നായി നടത്തുന്നു എന്ന വസ്തുത ഇത് വിശദീകരിക്കുന്നു, പക്ഷേ ലോഹങ്ങളല്ല.

ഗ്രാഫൈറ്റ് ഘടന

ഗ്രാഫൈറ്റിലെ ഭൗതിക ഗുണങ്ങൾ ദിശകളിൽ വളരെ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു - കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുടെ പാളികൾക്ക് ലംബമായും സമാന്തരമായും.

എയർ ആക്സസ് ഇല്ലാതെ ചൂടാക്കിയാൽ, ഗ്രാഫൈറ്റ് 3700 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ് വരെ മാറ്റത്തിന് വിധേയമാകില്ല. നിർദ്ദിഷ്ട ഊഷ്മാവിൽ, അത് ഉരുകാതെ ഉദിക്കുന്നു.

എയർ ആക്സസ് ഇല്ലാത്ത ഇലക്ട്രിക് ഫർണസുകളിൽ 3000 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ കൽക്കരിയുടെ മികച്ച ഗ്രേഡുകളിൽ നിന്നാണ് കൃത്രിമ ഗ്രാഫൈറ്റ് നിർമ്മിക്കുന്നത്.

താപനിലയിലും മർദ്ദത്തിലും ഗ്രാഫൈറ്റിന് തെർമോഡൈനാമിക് സ്ഥിരതയുണ്ട്, അതിനാൽ ഇത് കാർബണിൻ്റെ സാധാരണ അവസ്ഥയായി അംഗീകരിക്കപ്പെടുന്നു. ഗ്രാഫൈറ്റിൻ്റെ സാന്ദ്രത 2.265 g/cm3 ആണ്.

3. കാർബിൻ ഒരു നല്ല ക്രിസ്റ്റലിൻ കറുത്ത പൊടിയാണ്. അതിൻ്റെ ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനയിൽ, കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ രേഖീയ ശൃംഖലകളിൽ സിംഗിൾ, ട്രിപ്പിൾ ബോണ്ടുകൾ ഒന്നിടവിട്ട് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു:

−С≡С−С≡С−С≡С−

ഈ പദാർത്ഥം ആദ്യമായി വി.വി. കോർഷക്, എ.എം. സ്ലാഡ്കോവ്, വി.ഐ. കസറ്റോച്ച്കിൻ, യു.പി. XX നൂറ്റാണ്ടിൻ്റെ 60 കളുടെ തുടക്കത്തിൽ കുദ്ര്യാവത്സേവ്.

കാർബൈൻ വ്യത്യസ്ത രൂപങ്ങളിൽ നിലനിൽക്കുമെന്നും കാർബൺ ആറ്റങ്ങളെ ഇരട്ട ബോണ്ടുകളാൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന പോളിഅസെറ്റിലീൻ, പോളികുമുലീൻ ശൃംഖലകൾ എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നുവെന്നും പിന്നീട് കാണിക്കപ്പെട്ടു:

C=C=C=C=C=C=

പിന്നീട്, കാർബൈൻ പ്രകൃതിയിൽ കണ്ടെത്തി - ഉൽക്കാശിലയിൽ.

കാർബൈനിന് അർദ്ധചാലക ഗുണങ്ങളുണ്ട്; പ്രകാശത്തിന് വിധേയമാകുമ്പോൾ, അതിൻ്റെ ചാലകത വളരെയധികം വർദ്ധിക്കുന്നു. വ്യത്യസ്ത തരത്തിലുള്ള ബോണ്ടുകളുടെ അസ്തിത്വവും ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസിൽ കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുടെ ശൃംഖലകൾ സ്ഥാപിക്കുന്നതിനുള്ള വ്യത്യസ്ത രീതികളും കാരണം, കാർബൈനിൻ്റെ ഭൗതിക സവിശേഷതകൾ വിശാലമായ പരിധിക്കുള്ളിൽ വ്യത്യാസപ്പെടാം. 2000 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിനു മുകളിലുള്ള വായു പ്രവേശനമില്ലാതെ ചൂടാക്കുമ്പോൾ, കാർബൈൻ സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്; ഏകദേശം 2300 ° C താപനിലയിൽ, ഗ്രാഫൈറ്റിലേക്കുള്ള മാറ്റം നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു.

സ്വാഭാവിക കാർബണിൽ രണ്ട് ഐസോടോപ്പുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു

(98.892%), (1.108%). കൂടാതെ, കൃത്രിമമായി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന റേഡിയോ ആക്ടീവ് ഐസോടോപ്പിൻ്റെ ചെറിയ മിശ്രിതങ്ങളും അന്തരീക്ഷത്തിൽ കണ്ടെത്തി.

മുമ്പ്, കരി, മണം, കോക്ക് എന്നിവ ശുദ്ധമായ കാർബണിന് സമാനമാണെന്നും ഡയമണ്ട്, ഗ്രാഫൈറ്റ് എന്നിവയിൽ നിന്നുള്ള ഗുണങ്ങളിൽ വ്യത്യാസമുണ്ടെന്നും ഇത് കാർബണിൻ്റെ ("അരൂപരഹിത കാർബൺ") സ്വതന്ത്ര അലോട്രോപിക് പരിഷ്കരണത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഈ പദാർത്ഥങ്ങളിൽ കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ ഗ്രാഫൈറ്റിലെ അതേ രീതിയിൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ചെറിയ ക്രിസ്റ്റലിൻ കണങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നതായി കണ്ടെത്തി.

4. കൽക്കരി - നന്നായി ഗ്രാഫൈറ്റ് ഗ്രാഫൈറ്റ്. എയർ ആക്സസ് ഇല്ലാതെ കാർബൺ അടങ്ങിയ സംയുക്തങ്ങളുടെ താപ വിഘടന സമയത്ത് ഇത് രൂപം കൊള്ളുന്നു. കൽക്കരി അവ ലഭിക്കുന്ന പദാർത്ഥത്തെയും ഉൽപാദന രീതിയെയും ആശ്രയിച്ച് ഗുണങ്ങളിൽ കാര്യമായ വ്യത്യാസമുണ്ട്. അവ എല്ലായ്പ്പോഴും അവയുടെ ഗുണങ്ങളെ ബാധിക്കുന്ന മാലിന്യങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. കോക്ക്, കരി, മണം എന്നിവയാണ് കൽക്കരിയുടെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഇനങ്ങൾ.

വായു ലഭിക്കാതെ കൽക്കരി ചൂടാക്കിയാണ് കോക്ക് നിർമ്മിക്കുന്നത്.

വായു ലഭിക്കാതെ മരം ചൂടാക്കുമ്പോൾ കരി രൂപപ്പെടുന്നു.

സൂട്ട് വളരെ സൂക്ഷ്മമായ ഗ്രാഫൈറ്റ് ക്രിസ്റ്റലിൻ പൊടിയാണ്. പരിമിതമായ എയർ ആക്സസ് ഉള്ള ഹൈഡ്രോകാർബണുകളുടെ (പ്രകൃതി വാതകം, അസറ്റിലീൻ, ടർപേൻ്റൈൻ മുതലായവ) ജ്വലനം വഴി രൂപംകൊള്ളുന്നു.

പ്രധാനമായും കാർബൺ അടങ്ങിയ സുഷിരങ്ങളുള്ള വ്യാവസായിക അഡ്‌സോർബൻ്റുകളാണ് സജീവമാക്കിയ കാർബണുകൾ. സോളിഡുകളുടെ ഉപരിതലത്തിലൂടെ വാതകങ്ങളും അലിഞ്ഞുചേർന്ന പദാർത്ഥങ്ങളും ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതാണ് അഡോർപ്ഷൻ. സജീവമാക്കിയ കാർബണുകൾ ഖര ഇന്ധനം (തത്വം, തവിട്ട്, കട്ടിയുള്ള കൽക്കരി, ആന്ത്രാസൈറ്റ്), മരവും അതിൻ്റെ സംസ്കരിച്ച ഉൽപ്പന്നങ്ങളും (കൽക്കരി, മാത്രമാവില്ല, പേപ്പർ മാലിന്യങ്ങൾ), തുകൽ വ്യവസായ മാലിന്യങ്ങൾ, അസ്ഥികൾ പോലുള്ള മൃഗ വസ്തുക്കൾ എന്നിവയിൽ നിന്നാണ് ലഭിക്കുന്നത്. ഉയർന്ന മെക്കാനിക്കൽ ശക്തിയുള്ള കൽക്കരി, തെങ്ങിൻ്റെയും മറ്റ് കായ്കളുടെയും തോടുകളിൽ നിന്നും ഫലവിത്തുകളിൽ നിന്നും ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. കൽക്കരിയുടെ ഘടനയെ എല്ലാ വലുപ്പത്തിലുമുള്ള സുഷിരങ്ങളാൽ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, എന്നിരുന്നാലും, അഡോർപ്ഷൻ ശേഷിയും അഡോർപ്ഷൻ നിരക്കും നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ഒരു യൂണിറ്റ് പിണ്ഡത്തിൻ്റെ മൈക്രോപോറുകളുടെ ഉള്ളടക്കം അല്ലെങ്കിൽ ഗ്രാനുലുകളുടെ അളവ് അനുസരിച്ചാണ്. സജീവമായ കാർബൺ ഉത്പാദിപ്പിക്കുമ്പോൾ, പ്രാരംഭ മെറ്റീരിയൽ ആദ്യം വായുവിലേക്ക് പ്രവേശിക്കാതെ ചൂട് ചികിത്സയ്ക്ക് വിധേയമാകുന്നു, അതിൻ്റെ ഫലമായി ഈർപ്പവും ഭാഗികമായി റെസിനുകളും അതിൽ നിന്ന് നീക്കംചെയ്യുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, കൽക്കരി ഒരു വലിയ-പോറസ് ഘടന രൂപംകൊള്ളുന്നു. ഒരു മൈക്രോപോറസ് ഘടന ലഭിക്കുന്നതിന്, വാതകമോ നീരാവിയോ ഉപയോഗിച്ച് ഓക്സിഡേഷൻ വഴിയോ അല്ലെങ്കിൽ കെമിക്കൽ റിയാക്ടറുകളുമായുള്ള ചികിത്സയിലൂടെയോ സജീവമാക്കൽ നടത്തുന്നു.

മെൻഡലീവിൻ്റെ ആവർത്തനപ്പട്ടികയിലെ ആറാമത്തെ മൂലകമാണ് കാർബൺ. അതിൻ്റെ ആറ്റോമിക ഭാരം 12 ആണ്.

കാർബൺ മെൻഡലീവ് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ രണ്ടാം കാലഘട്ടത്തിലും ഈ സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ നാലാമത്തെ ഗ്രൂപ്പിലുമാണ്.

കാർബണിൻ്റെ ആറ് ഇലക്ട്രോണുകൾ രണ്ട് ഊർജ്ജ നിലകളിലായാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നതെന്ന് കാലഘട്ട സംഖ്യ നമ്മോട് പറയുന്നു.

നാലാമത്തെ ഗ്രൂപ്പ് നമ്പർ പറയുന്നത് കാർബണിന് അതിൻ്റെ ബാഹ്യ ഊർജ്ജ തലത്തിൽ നാല് ഇലക്ട്രോണുകൾ ഉണ്ടെന്നാണ്. അവയിൽ രണ്ടെണ്ണം ജോഡികളാണ് എസ്-ഇലക്ട്രോണുകളും മറ്റ് രണ്ടെണ്ണവും ജോടിയാക്കിയിട്ടില്ല ആർ- ഇലക്ട്രോണുകൾ.

കാർബൺ ആറ്റത്തിൻ്റെ പുറം ഇലക്ട്രോൺ പാളിയുടെ ഘടന ഇനിപ്പറയുന്ന സ്കീമുകൾ ഉപയോഗിച്ച് പ്രകടിപ്പിക്കാം:

ഈ ഡയഗ്രാമുകളിലെ ഓരോ സെല്ലും ഒരു പ്രത്യേക ഇലക്ട്രോൺ പരിക്രമണപഥം എന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്, അമ്പ് എന്നാൽ പരിക്രമണപഥത്തിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ഒരു ഇലക്ട്രോൺ എന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്. ഒരു സെല്ലിനുള്ളിലെ രണ്ട് അമ്പടയാളങ്ങൾ ഒരേ പരിക്രമണപഥത്തിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന രണ്ട് ഇലക്ട്രോണുകളാണ്, എന്നാൽ വിപരീത സ്പിന്നുകളാണുള്ളത്.

ഒരു ആറ്റം ആവേശഭരിതമാകുമ്പോൾ (അതിലേക്ക് ഊർജ്ജം നൽകുമ്പോൾ), ജോടിയാക്കിയതിൽ ഒന്ന് എസ്- ഇലക്ട്രോണുകൾ കൈവശപ്പെടുത്തി ആർ- പരിക്രമണപഥം.

ഒരു ആവേശഭരിതമായ കാർബൺ ആറ്റത്തിന് നാല് കോവാലൻ്റ് ബോണ്ടുകളുടെ രൂപീകരണത്തിൽ പങ്കെടുക്കാൻ കഴിയും. അതിനാൽ, അതിൻ്റെ സംയുക്തങ്ങളിൽ ബഹുഭൂരിപക്ഷത്തിലും കാർബൺ നാലിൻ്റെ വാലൻസി കാണിക്കുന്നു.

അങ്ങനെ, ഏറ്റവും ലളിതമായ ഓർഗാനിക് സംയുക്തമായ ഹൈഡ്രോകാർബൺ മീഥേൻ ഘടനയുണ്ട് CH 4. അതിൻ്റെ ഘടന ഘടനാപരമായ അല്ലെങ്കിൽ ഇലക്ട്രോണിക് ഫോർമുലകളാൽ പ്രകടിപ്പിക്കാം:

മീഥേൻ തന്മാത്രയിലെ കാർബൺ ആറ്റത്തിന് സ്ഥിരതയുള്ള എട്ട്-ഇലക്ട്രോൺ പുറം ഷെല്ലും ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങൾക്ക് സ്ഥിരതയുള്ള രണ്ട്-ഇലക്ട്രോൺ ഷെല്ലും ഉണ്ടെന്ന് ഇലക്ട്രോണിക് ഫോർമുല കാണിക്കുന്നു.

മീഥേനിലെ നാല് കോവാലൻ്റ് കാർബൺ ബോണ്ടുകളും (ഒപ്പം മറ്റ് സമാന സംയുക്തങ്ങളിലും) തുല്യവും സമമിതിയിൽ ബഹിരാകാശത്ത് നയിക്കപ്പെടുന്നതുമാണ്. കാർബൺ ആറ്റം ടെട്രാഹെഡ്രോണിൻ്റെ മധ്യഭാഗത്തായി സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു (സാധാരണ ചതുരാകൃതിയിലുള്ള പിരമിഡ്), അതുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന നാല് ആറ്റങ്ങൾ (മീഥേൻ്റെ കാര്യത്തിൽ, നാല് ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങൾ) ടെട്രാഹെഡ്രോണിൻ്റെ മുകൾഭാഗത്താണ്.

ഏതൊരു ജോഡി ബോണ്ടുകളുടെയും ദിശകൾക്കിടയിലുള്ള കോണുകൾ ഒന്നുതന്നെയാണ്, 109 ഡിഗ്രി 28 മിനിറ്റാണ്.

ഒരു കാർബൺ ആറ്റത്തിൽ, മറ്റ് നാല് ആറ്റങ്ങളുമായി കോവാലൻ്റ് ബോണ്ടുകൾ ഉണ്ടാക്കുമ്പോൾ, ഒന്നിൽ നിന്ന് ഇത് വിശദീകരിക്കപ്പെടുന്നു. എസ്- കൂടാതെ മൂന്ന് പിപരിക്രമണപഥങ്ങളുടെ ഫലമായി sp 3- ഹൈബ്രിഡൈസേഷൻ ബഹിരാകാശത്ത് സമമിതിയിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന നാല് സങ്കരയിനങ്ങളെ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു sp 3- ടെട്രാഹെഡ്രോണിൻ്റെ ശിഖരങ്ങളിലേക്ക് നീളുന്ന പരിക്രമണപഥങ്ങൾ.

കാർബണിൻ്റെ ഗുണങ്ങളുടെ സവിശേഷതകൾ.

ഒരു മൂലകത്തിൻ്റെ രാസ ഗുണങ്ങളെ നിർണ്ണയിക്കുന്ന പ്രധാന ഘടകം ബാഹ്യ ഊർജ്ജ നിലയിലുള്ള ഇലക്ട്രോണുകളുടെ എണ്ണമാണ്.

ആവർത്തനപ്പട്ടികയുടെ ഇടത് വശത്ത് താഴ്ന്ന നിറച്ച ബാഹ്യ ഇലക്ട്രോണിക് നിലയുള്ള മൂലകങ്ങളുണ്ട്. ആദ്യ ഗ്രൂപ്പിലെ മൂലകങ്ങൾക്ക് പുറം തലത്തിൽ ഒരു ഇലക്ട്രോൺ ഉണ്ട്, രണ്ടാമത്തെ ഗ്രൂപ്പിലെ ഘടകങ്ങൾക്ക് രണ്ട് ഉണ്ട്.

ഈ രണ്ട് ഗ്രൂപ്പുകളുടെയും ഘടകങ്ങൾ ലോഹങ്ങൾ. അവ എളുപ്പത്തിൽ ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു, അതായത്. അവയുടെ ബാഹ്യ ഇലക്ട്രോണുകൾ നഷ്ടപ്പെടുകയും പോസിറ്റീവ് അയോണുകളായി മാറുകയും ചെയ്യുന്നു.

ആവർത്തനപ്പട്ടികയുടെ വലതുവശത്ത്, നേരെമറിച്ച്, ഉണ്ട് അലോഹങ്ങൾ (ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജൻ്റുകൾ). ലോഹങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, അവയ്ക്ക് കൂടുതൽ പ്രോട്ടോണുകളുള്ള ഒരു ന്യൂക്ലിയസ് ഉണ്ട്. അത്തരമൊരു കൂറ്റൻ ന്യൂക്ലിയസ് അതിൻ്റെ ഇലക്ട്രോൺ മേഘത്തിൽ നിന്ന് കൂടുതൽ ശക്തമായ ഒരു വലിക്കുന്നു.

അത്തരം മൂലകങ്ങൾ അവയുടെ ഇലക്ട്രോണുകളെ വളരെ പ്രയാസത്തോടെ നഷ്ടപ്പെടുത്തുന്നു, എന്നാൽ മറ്റ് ആറ്റങ്ങളിൽ നിന്ന് അധിക ഇലക്ട്രോണുകൾ ഘടിപ്പിക്കുന്നതിൽ അവ വിമുഖത കാണിക്കുന്നില്ല, അതായത്. അവയെ ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യുക, അതേ സമയം ഒരു നെഗറ്റീവ് അയോണായി മാറുന്നു.

ആവർത്തനപ്പട്ടികയിലെ ഗ്രൂപ്പ് നമ്പർ വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, മൂലകങ്ങളുടെ ലോഹ ഗുണങ്ങൾ ദുർബലമാവുകയും മറ്റ് മൂലകങ്ങളെ ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യാനുള്ള കഴിവ് വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

കാർബൺ നാലാമത്തെ ഗ്രൂപ്പിലാണ്, അതായത്. ഇലക്ട്രോണുകളെ എളുപ്പത്തിൽ ഉപേക്ഷിക്കുന്ന ലോഹങ്ങൾക്കും ഈ ഇലക്ട്രോണുകൾ എളുപ്പത്തിൽ നേടുന്ന ലോഹങ്ങളല്ലാത്തതിനും നടുവിൽ മാത്രം.

ഇക്കാരണത്താൽ കാർബണിന് ഇലക്ട്രോണുകൾ ദാനം ചെയ്യാനോ നേടാനോ ഉള്ള ഒരു പ്രകടമായ പ്രവണതയില്ല.

കാർബൺ ശൃംഖലകൾ.

വൈവിധ്യമാർന്ന ജൈവ സംയുക്തങ്ങളെ നിർണ്ണയിക്കുന്ന കാർബണിൻ്റെ അസാധാരണമായ ഒരു സ്വത്ത്, അതിൻ്റെ ആറ്റങ്ങൾക്ക് പരസ്പരം ശക്തമായ കോവാലൻ്റ് ബോണ്ടുകളുമായി ബന്ധിപ്പിക്കാനുള്ള കഴിവാണ്, ഇത് പ്രായോഗികമായി പരിധിയില്ലാത്ത ദൈർഘ്യമുള്ള കാർബൺ സർക്യൂട്ടുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു.

കാർബണിന് പുറമേ, ഗ്രൂപ്പ് IV - സിലിക്കണിൽ നിന്നുള്ള അനലോഗ് ഉപയോഗിച്ചാണ് സമാന ആറ്റങ്ങളുടെ ശൃംഖലകൾ രൂപപ്പെടുന്നത്. എന്നിരുന്നാലും, അത്തരം ശൃംഖലകളിൽ ആറ് Si ആറ്റങ്ങളിൽ കൂടുതൽ അടങ്ങിയിട്ടില്ല. സൾഫർ ആറ്റങ്ങളുടെ നീണ്ട ശൃംഖലകൾ അറിയപ്പെടുന്നു, പക്ഷേ അവ അടങ്ങിയ സംയുക്തങ്ങൾ ദുർബലമാണ്.

പരസ്പര ബന്ധത്തിന് ഉപയോഗിക്കാത്ത കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുടെ വാലൻസുകൾ മറ്റ് ആറ്റങ്ങളുടെയോ ഗ്രൂപ്പുകളുടെയോ കൂട്ടിച്ചേർക്കലിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു (ഹൈഡ്രോകാർബണുകളിൽ - ഹൈഡ്രജൻ കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നതിന്).

അതിനാൽ ഹൈഡ്രോകാർബൺ ഈഥെയ്ൻ ( സി 2 എച്ച് 6) ഒപ്പം പ്രൊപ്പെയ്ൻ ( C 3 H 8) യഥാക്രമം രണ്ട്, മൂന്ന് കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുടെ ശൃംഖലകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. അവയുടെ ഘടന ഇനിപ്പറയുന്ന ഘടനാപരവും ഇലക്ട്രോണിക് സൂത്രവാക്യങ്ങളും ഉപയോഗിച്ച് പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു:

അവയുടെ ശൃംഖലകളിൽ നൂറുകണക്കിന് അല്ലെങ്കിൽ അതിലധികമോ കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന സംയുക്തങ്ങൾ അറിയപ്പെടുന്നു.

കാർബൺ ബോണ്ടുകളുടെ ടെട്രാഹെഡ്രൽ ഓറിയൻ്റേഷൻ കാരണം, ശൃംഖലയിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്ന അതിൻ്റെ ആറ്റങ്ങൾ ഒരു നേർരേഖയിലല്ല, മറിച്ച് ഒരു സിഗ്സാഗ് പാറ്റേണിലാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്. മാത്രമല്ല, ബോണ്ട് അച്ചുതണ്ടിന് ചുറ്റുമുള്ള ആറ്റങ്ങളുടെ ഭ്രമണ സാധ്യത കാരണം, ബഹിരാകാശത്തെ ശൃംഖലയ്ക്ക് വ്യത്യസ്ത ആകൃതികൾ (അനുരൂപങ്ങൾ) എടുക്കാം:

ശൃംഖലകളുടെ ഈ ഘടന ടെർമിനൽ അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് നോൺ-അടുത്തുള്ള കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ പരസ്പരം അടുക്കുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു. ഈ ആറ്റങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ബോണ്ടുകളുടെ രൂപീകരണത്തിൻ്റെ ഫലമായി, കാർബൺ ശൃംഖലകൾ വളയങ്ങളായി (ചക്രങ്ങൾ) അടയ്ക്കാം, ഉദാഹരണത്തിന്:

അതിനാൽ, ജൈവ സംയുക്തങ്ങളുടെ വൈവിധ്യവും നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ഒരു തന്മാത്രയിലെ അതേ എണ്ണം കാർബൺ ആറ്റങ്ങളാൽ, തുറന്നതും തുറന്നതുമായ കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുള്ള സംയുക്തങ്ങൾ സാധ്യമാണ്, അതുപോലെ തന്നെ തന്മാത്രകളിൽ സൈക്കിളുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന പദാർത്ഥങ്ങളും സാധ്യമാണ്.

ലളിതവും ഒന്നിലധികം കണക്ഷനുകളും.

ഒരു ജോടി സാമാന്യവൽക്കരിച്ച ഇലക്ട്രോണുകളാൽ രൂപം കൊള്ളുന്ന കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള കോവാലൻ്റ് ബോണ്ടുകളെ ലളിതമായ ബോണ്ടുകൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ബന്ധം ഒന്നല്ല, രണ്ടോ മൂന്നോ ജോഡി ഇലക്ട്രോണുകൾ വഴി നടത്താം. അപ്പോൾ നമുക്ക് ഒന്നിലധികം - ഇരട്ട അല്ലെങ്കിൽ ട്രിപ്പിൾ ബോണ്ടുകളുള്ള ചങ്ങലകൾ ലഭിക്കും. ഈ കണക്ഷനുകൾ ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ ചിത്രീകരിക്കാം:

ഒന്നിലധികം ബോണ്ടുകൾ അടങ്ങിയ ഏറ്റവും ലളിതമായ സംയുക്തങ്ങൾ ഹൈഡ്രോകാർബണുകളാണ് എഥിലീൻ(ഇരട്ട ബന്ധനത്തോടെ) കൂടാതെ അസറ്റിലീൻ(ട്രിപ്പിൾ ബോണ്ടിനൊപ്പം):

ഒന്നിലധികം ബോണ്ടുകളുള്ള ഹൈഡ്രോകാർബണുകളെ അപൂരിത അല്ലെങ്കിൽ അപൂരിതമെന്ന് വിളിക്കുന്നു. എഥിലീനും അസറ്റിലീനും രണ്ട് ഹോമോലോഗസ് സീരീസുകളുടെ ആദ്യ പ്രതിനിധികളാണ് - എഥിലീൻ, അസറ്റിലീൻ ഹൈഡ്രോകാർബണുകൾ.

ഈ പുസ്തകത്തിൽ, "കാർബൺ" എന്ന വാക്ക് പലപ്പോഴും പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു: പച്ച ഇലകളെയും ഇരുമ്പിനെയും കുറിച്ചുള്ള കഥകളിൽ, പ്ലാസ്റ്റിക്കുകളെക്കുറിച്ചും പരലുകളെക്കുറിച്ചും മറ്റു പലതിലും. കാർബൺ - "കൽക്കരി പ്രസവിക്കുന്നു" - അതിശയകരമായ രാസ മൂലകങ്ങളിൽ ഒന്നാണ്. ഭൂമിയിലെ ജീവൻ്റെ ആവിർഭാവത്തിൻ്റെയും വികാസത്തിൻ്റെയും ചരിത്രമാണ് അതിൻ്റെ ചരിത്രം, കാരണം അത് ഭൂമിയിലെ എല്ലാ ജീവജാലങ്ങളുടെയും ഭാഗമാണ്.

കാർബൺ എങ്ങനെ കാണപ്പെടുന്നു?

നമുക്ക് ചില പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്താം. നമുക്ക് പഞ്ചസാര എടുത്ത് വായു ഇല്ലാതെ ചൂടാക്കാം. അത് ആദ്യം ഉരുകുകയും തവിട്ടുനിറമാവുകയും പിന്നീട് കറുത്തതായി മാറുകയും കൽക്കരിയായി മാറുകയും വെള്ളം പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യും. നിങ്ങൾ ഇപ്പോൾ ഈ കൽക്കരി സാന്നിധ്യത്തിൽ ചൂടാക്കിയാൽ, അത് ഒരു അവശിഷ്ടവുമില്ലാതെ കത്തുകയും ആയി മാറുകയും ചെയ്യും. അതിനാൽ, പഞ്ചസാരയിൽ കൽക്കരിയും വെള്ളവും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു (പഞ്ചസാരയെ കാർബോഹൈഡ്രേറ്റ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു), കൂടാതെ “പഞ്ചസാര” കൽക്കരി പ്രത്യക്ഷത്തിൽ ശുദ്ധമായ കാർബണാണ്, കാരണം കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് ഓക്സിജനുമായി കാർബണിൻ്റെ സംയുക്തമാണ്. ഇതിനർത്ഥം കാർബൺ ഒരു കറുത്ത മൃദുവായ പൊടിയാണ്.

പെൻസിലുകൾക്ക് നന്ദി, നിങ്ങൾക്ക് നന്നായി അറിയാവുന്ന ചാരനിറത്തിലുള്ള മൃദുവായ ഗ്രാഫൈറ്റ് കല്ല് എടുക്കാം. നിങ്ങൾ ഇത് ഓക്സിജനിൽ ചൂടാക്കിയാൽ, അത് കൽക്കരിയെക്കാൾ അൽപ്പം സാവധാനത്തിലാണെങ്കിലും, അവശിഷ്ടങ്ങളില്ലാതെ കത്തിക്കും, കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് അത് കത്തിച്ച ഉപകരണത്തിൽ നിലനിൽക്കും. ഇതിനർത്ഥം ഗ്രാഫൈറ്റും ശുദ്ധമായ കാർബൺ ആണെന്നാണോ? തീർച്ചയായും, പക്ഷേ അത് മാത്രമല്ല.

ഒരു വജ്രം, സുതാര്യമായ തിളങ്ങുന്ന രത്നം, എല്ലാ ധാതുക്കളിലും ഏറ്റവും കാഠിന്യം, അതേ ഉപകരണത്തിൽ ഓക്സിജനിൽ ചൂടാക്കിയാൽ, അതും കത്തിച്ച് കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡായി മാറും. ഓക്സിജൻ ലഭിക്കാതെ നിങ്ങൾ ഒരു വജ്രം ചൂടാക്കിയാൽ, അത് ഗ്രാഫൈറ്റായി മാറും, വളരെ ഉയർന്ന സമ്മർദ്ദത്തിലും താപനിലയിലും നിങ്ങൾക്ക് ഗ്രാഫൈറ്റിൽ നിന്ന് ഒരു വജ്രം ലഭിക്കും.

അതിനാൽ, കൽക്കരി, ഗ്രാഫൈറ്റ്, വജ്രം എന്നിവ ഒരേ മൂലകത്തിൻ്റെ അസ്തിത്വത്തിൻ്റെ വ്യത്യസ്ത രൂപങ്ങളാണ് - കാർബൺ.

അനേകം വ്യത്യസ്ത സംയുക്തങ്ങളിൽ "പങ്കെടുക്കാനുള്ള" കാർബണിൻ്റെ കഴിവ് അതിലും അതിശയകരമാണ് (അതുകൊണ്ടാണ് "കാർബൺ" എന്ന വാക്ക് ഈ പുസ്തകത്തിൽ പലപ്പോഴും പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നത്).

ആവർത്തനപ്പട്ടികയിലെ 104 മൂലകങ്ങൾ നാൽപതിനായിരത്തിലധികം പഠന സംയുക്തങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഒരു ദശലക്ഷത്തിലധികം സംയുക്തങ്ങൾ ഇതിനകം അറിയപ്പെടുന്നു, അതിൻ്റെ അടിസ്ഥാനം കാർബൺ ആണ്!

ഈ വൈവിധ്യത്തിൻ്റെ കാരണം, കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിക്കുകയും ശക്തമായ ബോണ്ടുകൾ വഴി മറ്റ് ആറ്റങ്ങളുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുകയും, ചങ്ങലകൾ, വളയങ്ങൾ, മറ്റ് ആകൃതികൾ എന്നിവയുടെ രൂപത്തിൽ സങ്കീർണ്ണമായവ ഉണ്ടാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു എന്നതാണ്. പട്ടികയിലെ കാർബൺ ഒഴികെയുള്ള ഒരു മൂലകത്തിനും ഇതിന് കഴിവില്ല.

കാർബൺ ആറ്റങ്ങളിൽ നിന്ന് നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയുന്ന അനന്തമായ ആകൃതികൾ ഉണ്ട്, അതിനാൽ സാധ്യമായ സംയുക്തങ്ങളുടെ അനന്തമായ എണ്ണം. ഇവ വളരെ ലളിതമായ പദാർത്ഥങ്ങളായിരിക്കാം, ഉദാഹരണത്തിന്, പ്രകാശിപ്പിക്കുന്ന വാതകമായ മീഥെയ്ൻ, ഒരു തന്മാത്രയിൽ നാല് ആറ്റങ്ങൾ ഒരു കാർബൺ ആറ്റവുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, മാത്രമല്ല അവയുടെ തന്മാത്രകളുടെ ഘടന ഇതുവരെ സ്ഥാപിച്ചിട്ടില്ലാത്തത്ര സങ്കീർണ്ണവുമാണ്. അത്തരം പദാർത്ഥങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു

മൂലകങ്ങളുടെ ആവർത്തനപ്പട്ടികയിലെ കാർബൺ IVA ഗ്രൂപ്പിലെ രണ്ടാം കാലഘട്ടത്തിലാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്. കാർബൺ ആറ്റത്തിൻ്റെ ഇലക്ട്രോണിക് കോൺഫിഗറേഷൻ ls 2 2s 2 2p 2 .അത് ആവേശഭരിതമാകുമ്പോൾ, നാല് ബാഹ്യ ആറ്റോമിക് ഓർബിറ്റലുകളിൽ ജോടിയാക്കാത്ത നാല് ഇലക്ട്രോണുകൾ ഉള്ള ഒരു ഇലക്ട്രോണിക് അവസ്ഥ എളുപ്പത്തിൽ കൈവരിക്കാനാകും:

സംയുക്തങ്ങളിലെ കാർബൺ സാധാരണയായി ടെട്രാവാലൻ്റ് ആകുന്നത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്ന് ഇത് വിശദീകരിക്കുന്നു. കാർബൺ ആറ്റത്തിലെ വാലൻസ് ഇലക്ട്രോണുകളുടെ എണ്ണവും വാലൻസ് ഓർബിറ്റലുകളുടെ എണ്ണവും തുല്യത, അതുപോലെ തന്നെ ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ ചാർജിൻ്റെയും ആറ്റത്തിൻ്റെ ആരത്തിൻ്റെയും അതുല്യ അനുപാതം, ഇലക്ട്രോണുകളെ തുല്യമായി അറ്റാച്ചുചെയ്യാനും ഉപേക്ഷിക്കാനുമുള്ള കഴിവ് നൽകുന്നു. , പങ്കാളിയുടെ പ്രോപ്പർട്ടികൾ അനുസരിച്ച് (വിഭാഗം 9.3.1). തൽഫലമായി, -4 മുതൽ +4 വരെയുള്ള വിവിധ ഓക്‌സിഡേഷൻ അവസ്ഥകളും തരം അനുസരിച്ച് അതിൻ്റെ ആറ്റോമിക് ഓർബിറ്റലുകളുടെ സങ്കരവൽക്കരണത്തിൻ്റെ എളുപ്പവുമാണ് കാർബണിൻ്റെ സവിശേഷത. sp 3, sp 2ഒപ്പം sp 1കെമിക്കൽ ബോണ്ടുകളുടെ രൂപീകരണ സമയത്ത് (വിഭാഗം 2.1.3):

ഇതെല്ലാം പരസ്പരം മാത്രമല്ല, മറ്റ് ഓർഗാനിക് മൂലകങ്ങളുടെ ആറ്റങ്ങളുമായും സിംഗിൾ, ഡബിൾ, ട്രിപ്പിൾ ബോണ്ടുകൾ രൂപപ്പെടുത്താൻ കാർബണിന് അവസരം നൽകുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ രൂപം കൊള്ളുന്ന തന്മാത്രകൾക്ക് രേഖീയമോ ശാഖകളോ ചാക്രിക ഘടനയോ ഉണ്ടാകാം.

കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുടെ പങ്കാളിത്തത്തോടെ രൂപം കൊള്ളുന്ന സാധാരണ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ മൊബിലിറ്റി കാരണം, അവ കൂടുതൽ ഇലക്ട്രോനെഗേറ്റീവ് മൂലകത്തിൻ്റെ (ഇൻഡക്റ്റീവ് ഇഫക്റ്റ്) ആറ്റത്തിലേക്ക് മാറ്റുന്നു, ഇത് ഈ ബോണ്ടിൻ്റെ മാത്രമല്ല, തന്മാത്രയുടെ ധ്രുവതയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. മുഴുവൻ. എന്നിരുന്നാലും, കാർബൺ, ശരാശരി ഇലക്ട്രോനെഗറ്റിവിറ്റി മൂല്യം (0E0 = 2.5) കാരണം, മറ്റ് ഓർഗാനിക് മൂലകങ്ങളുടെ ആറ്റങ്ങളുമായി ദുർബലമായ ധ്രുവബന്ധങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു (പട്ടിക 12.1). തന്മാത്രകളിൽ സംയോജിത ബോണ്ടുകളുടെ സംവിധാനങ്ങൾ ഉണ്ടെങ്കിൽ (വിഭാഗം 2.1.3), ഈ സിസ്റ്റങ്ങളിലെ ഇലക്ട്രോൺ സാന്ദ്രതയും ബോണ്ട് നീളവും തുല്യമാക്കുന്നതിലൂടെ മൊബൈൽ ഇലക്ട്രോണുകളുടെയും (MO) ഏക ഇലക്ട്രോൺ ജോഡികളുടെയും ഡീലോക്കലൈസേഷൻ സംഭവിക്കുന്നു.

സംയുക്തങ്ങളുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, ബോണ്ടുകളുടെ ധ്രുവീകരണം ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു (വിഭാഗം 2.1.3). ഒരു ബോണ്ടിൻ്റെ ധ്രുവീകരണക്ഷമത കൂടുന്തോറും അതിൻ്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനം കൂടും. കാർബൺ അടങ്ങിയ ബോണ്ടുകളുടെ ധ്രുവീകരണത്തിൻ്റെ ആശ്രിതത്വം അവയുടെ സ്വഭാവത്തെ ഇനിപ്പറയുന്ന ശ്രേണിയിൽ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു:

കാർബൺ അടങ്ങിയ ബോണ്ടുകളുടെ ഗുണങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള പരിഗണിക്കപ്പെടുന്ന എല്ലാ ഡാറ്റയും സൂചിപ്പിക്കുന്നത് സംയുക്തങ്ങളിലെ കാർബൺ ഒരു വശത്ത്, പരസ്പരം മറ്റ് ഓർഗാനോജനുകളുമായും സാമാന്യം ശക്തമായ കോവാലൻ്റ് ബോണ്ടുകൾ രൂപപ്പെടുന്നു, മറുവശത്ത്, ഈ ബോണ്ടുകളുടെ പൊതുവായ ഇലക്ട്രോൺ ജോഡികളാണ് തികച്ചും ലേബൽ. തൽഫലമായി, ഈ ബോണ്ടുകളുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിലും സ്ഥിരതയിലും വർദ്ധനവ് സംഭവിക്കാം. കാർബൺ അടങ്ങിയ സംയുക്തങ്ങളുടെ ഈ സവിശേഷതകളാണ് കാർബണിനെ ഒന്നാം നമ്പർ ഓർഗാനോജനാക്കി മാറ്റുന്നത്.

കാർബൺ സംയുക്തങ്ങളുടെ ആസിഡ്-ബേസ് ഗുണങ്ങൾ.കാർബൺ മോണോക്സൈഡ് (4) ഒരു അസിഡിക് ഓക്സൈഡാണ്, അതിൻ്റെ അനുബന്ധ ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് - കാർബോണിക് ആസിഡ് H2CO3 - ഒരു ദുർബല ആസിഡാണ്. കാർബൺ മോണോക്സൈഡ്(4) തന്മാത്ര ധ്രുവീയമല്ലാത്തതിനാൽ അത് വെള്ളത്തിൽ മോശമായി ലയിക്കുന്നു (298 കെയിൽ 0.03 mol/l). ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ആദ്യം, ഹൈഡ്രേറ്റ് CO2 H2O ലായനിയിൽ രൂപം കൊള്ളുന്നു, അതിൽ CO2 ജല തന്മാത്രകളുടെ അസോസിയേറ്റ് അറയിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു, തുടർന്ന് ഈ ഹൈഡ്രേറ്റ് സാവധാനത്തിലും വിപരീതമായും H2CO3 ആയി മാറുന്നു. വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്ന കാർബൺ മോണോക്സൈഡിൻ്റെ (4) ഭൂരിഭാഗവും ഹൈഡ്രേറ്റ് രൂപത്തിലാണ്.

ശരീരത്തിൽ, ചുവന്ന രക്താണുക്കളിൽ, കാർബോൺഹൈഡ്രേസ് എന്ന എൻസൈമിൻ്റെ പ്രവർത്തനത്തിൽ, CO2 ഹൈഡ്രേറ്റ് H2O, H2CO3 എന്നിവയ്ക്കിടയിലുള്ള സന്തുലിതാവസ്ഥ വളരെ വേഗത്തിൽ സ്ഥാപിക്കപ്പെടുന്നു. എറിത്രോസൈറ്റിലെ ഹൈഡ്രേറ്റിൻ്റെ രൂപത്തിൽ CO2 ൻ്റെ സാന്നിധ്യം അവഗണിക്കാൻ ഇത് ഞങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു, പക്ഷേ കാർബോണിക് അൻഹൈഡ്രേസ് ഇല്ലാത്ത രക്ത പ്ലാസ്മയിലല്ല. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന H2CO3 ഫിസിയോളജിക്കൽ സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഒരു ഹൈഡ്രോകാർബണേറ്റ് അയോണിലേക്കും കൂടുതൽ ആൽക്കലൈൻ അന്തരീക്ഷത്തിൽ ഒരു കാർബണേറ്റ് അയോണിലേക്കും വിഘടിക്കുന്നു:

ലായനിയിൽ മാത്രമേ കാർബോണിക് ആസിഡ് ഉള്ളൂ. ഇത് രണ്ട് ലവണങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു - ഹൈഡ്രോകാർബണേറ്റുകൾ (NaHCO3, Ca(HC0 3)2), കാർബണേറ്റുകൾ (Na2CO3, CaCO3). കാർബണേറ്റുകളേക്കാൾ ഹൈഡ്രോകാർബണേറ്റുകൾ വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നവയാണ്. ജലീയ ലായനികളിൽ, കാർബോണിക് ആസിഡ് ലവണങ്ങൾ, പ്രത്യേകിച്ച് കാർബണേറ്റുകൾ, അയോണിൽ എളുപ്പത്തിൽ ജലവിശ്ലേഷണം നടത്തുകയും ഒരു ആൽക്കലൈൻ അന്തരീക്ഷം സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു:

ബേക്കിംഗ് സോഡ NaHC03 പോലുള്ള പദാർത്ഥങ്ങൾ; ചോക്ക് CaCO3, വൈറ്റ് മഗ്നീഷ്യ 4MgC03 * Mg(OH)2 * H2O, ആൽക്കലൈൻ അന്തരീക്ഷം രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഹൈഡ്രോലൈസ് ചെയ്തു, ഗ്യാസ്ട്രിക് ജ്യൂസിൻ്റെ വർദ്ധിച്ച അസിഡിറ്റി കുറയ്ക്കുന്നതിന് ആൻ്റാസിഡുകളായി (ആസിഡ് ന്യൂട്രലൈസറുകൾ) ഉപയോഗിക്കുന്നു:

കാർബോണിക് ആസിഡും ബൈകാർബണേറ്റ് അയോണും (H2CO3, HCO3(-)) ചേർന്ന് ഒരു ബൈകാർബണേറ്റ് ബഫർ സിസ്റ്റം (വിഭാഗം 8.5) രൂപീകരിക്കുന്നു - രക്ത പ്ലാസ്മയുടെ ഒരു നല്ല ബഫർ സിസ്റ്റം, ഇത് pH = 7.40 ± 0.05-ൽ സ്ഥിരമായ രക്ത pH ഉറപ്പാക്കുന്നു.

പ്രകൃതിദത്ത ജലത്തിൽ കാൽസ്യം, മഗ്നീഷ്യം ഹൈഡ്രോകാർബണേറ്റുകളുടെ സാന്നിധ്യം അവയുടെ താൽക്കാലിക കാഠിന്യത്തിന് കാരണമാകുന്നു. അത്തരം വെള്ളം തിളപ്പിക്കുമ്പോൾ, അതിൻ്റെ കാഠിന്യം ഇല്ലാതാകുന്നു. HCO3(-) അയോണിൻ്റെ ജലവിശ്ലേഷണം, കാർബോണിക് ആസിഡിൻ്റെ താപ വിഘടനം, ലയിക്കാത്ത സംയുക്തങ്ങളായ CaC03, Mg(OH)2 എന്നിവയുടെ രൂപത്തിൽ കാൽസ്യം, മഗ്നീഷ്യം കാറ്റേഷനുകളുടെ അവശിഷ്ടം എന്നിവ മൂലമാണ് ഇത് സംഭവിക്കുന്നത്:

Mg(OH)2 ൻ്റെ രൂപീകരണം മഗ്നീഷ്യം കാറ്റേഷൻ്റെ സമ്പൂർണ്ണ ജലവിശ്ലേഷണം മൂലമാണ് സംഭവിക്കുന്നത്, MgC03 നെ അപേക്ഷിച്ച് Mg(0H)2 ൻ്റെ കുറഞ്ഞ ലയിക്കുന്നതിനാൽ ഈ അവസ്ഥകളിൽ ഇത് സംഭവിക്കുന്നു.

മെഡിക്കൽ, ബയോളജിക്കൽ പ്രാക്ടീസിൽ, കാർബോണിക് ആസിഡിന് പുറമേ, കാർബൺ അടങ്ങിയ മറ്റ് ആസിഡുകളുമായി ഇടപെടേണ്ടതുണ്ട്. ഇത് പ്രാഥമികമായി വ്യത്യസ്ത ഓർഗാനിക് അമ്ലങ്ങളുടെ ഒരു വലിയ ഇനമാണ്, അതുപോലെ ഹൈഡ്രോസയാനിക് ആസിഡ് HCN ആണ്. അസിഡിക് ഗുണങ്ങളുടെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, ഈ ആസിഡുകളുടെ ശക്തി വ്യത്യസ്തമാണ്:

ഈ വ്യത്യാസങ്ങൾക്ക് കാരണം തന്മാത്രയിലെ ആറ്റങ്ങളുടെ പരസ്പര സ്വാധീനം, വിഘടിപ്പിക്കുന്ന ബോണ്ടിൻ്റെ സ്വഭാവം, അയോണിൻ്റെ സ്ഥിരത, അതായത്, ചാർജ് ഡീലോക്കലൈസ് ചെയ്യാനുള്ള കഴിവ്.

ഹൈഡ്രോസയാനിക് ആസിഡ്, അല്ലെങ്കിൽ ഹൈഡ്രജൻ സയനൈഡ്, HCN - നിറമില്ലാത്ത, വളരെ അസ്ഥിരമായ ദ്രാവകം (ടി കിപ്പ് = 26 °C) കയ്പേറിയ ബദാമിൻ്റെ ഗന്ധം, ഏത് അനുപാതത്തിലും വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കും. ജലീയ ലായനികളിൽ ഇത് വളരെ ദുർബലമായ ആസിഡായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഇതിൻ്റെ ലവണങ്ങളെ സയനൈഡുകൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ആൽക്കലിയും ആൽക്കലൈൻ എർത്ത് മെറ്റൽ സയനൈഡുകളും വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നവയാണ്, പക്ഷേ അവ അയോണിൽ ഹൈഡ്രോലൈസ് ചെയ്യുന്നു, അതിനാലാണ് അവയുടെ ജലീയ ലായനികൾ ഹൈഡ്രോസയാനിക് ആസിഡ് (കയ്പ്പുള്ള ബദാം മണം) പോലെ മണക്കുകയും pH> 12 ഉള്ളത്:

വായുവിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന CO2 ലേക്ക് ദീർഘനേരം എക്സ്പോഷർ ചെയ്യുമ്പോൾ, ഹൈഡ്രോസയാനിക് ആസിഡ് പുറത്തുവിടാൻ സയനൈഡ് വിഘടിക്കുന്നു:

ഈ പ്രതികരണത്തിൻ്റെ ഫലമായി, പൊട്ടാസ്യം സയനൈഡും (പൊട്ടാസ്യം സയനൈഡ്) അതിൻ്റെ ലായനികളും ദീർഘകാല സംഭരണത്തിൽ വിഷാംശം നഷ്ടപ്പെടുന്നു. സയനൈഡ് അയോൺ ഏറ്റവും ശക്തമായ അജൈവ വിഷങ്ങളിൽ ഒന്നാണ്, കാരണം ഇത് ഒരു സജീവ ലിഗാൻഡ് ആയതിനാൽ കോംപ്ലക്‌സിംഗ് അയോണുകളായി Fe 3+, Cu2(+) അടങ്ങിയ എൻസൈമുകളുള്ള സ്ഥിരതയുള്ള സങ്കീർണ്ണ സംയുക്തങ്ങൾ എളുപ്പത്തിൽ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു (വിഭാഗം. 10.4).

റെഡോക്സ് പ്രോപ്പർട്ടികൾ.സംയുക്തങ്ങളിലെ കാർബണിന് -4 മുതൽ +4 വരെയുള്ള ഏത് ഓക്‌സിഡേഷൻ അവസ്ഥയും പ്രകടിപ്പിക്കാൻ കഴിയുമെന്നതിനാൽ, പ്രതികരണ സമയത്ത് രഹിത കാർബണിന് ഇലക്ട്രോണുകൾ ദാനം ചെയ്യാനും നേടാനും കഴിയും, ഇത് യഥാക്രമം രണ്ടാമത്തെ റിയാക്ടറിൻ്റെ ഗുണങ്ങളെ ആശ്രയിച്ച് കുറയ്ക്കുന്ന ഏജൻ്റായോ ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജൻ്റായോ പ്രവർത്തിക്കുന്നു:

ശക്തമായ ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജൻ്റുകൾ ജൈവ വസ്തുക്കളുമായി ഇടപഴകുമ്പോൾ, ഈ സംയുക്തങ്ങളുടെ കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുടെ അപൂർണ്ണമായ അല്ലെങ്കിൽ പൂർണ്ണമായ ഓക്സീകരണം സംഭവിക്കാം.

ഓക്സിജൻ്റെ അഭാവമോ അഭാവമോ ഉള്ള വായുരഹിത ഓക്സിഡേഷൻ്റെ സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ഈ സംയുക്തങ്ങളിലെയും ബാഹ്യ അവസ്ഥകളിലെയും ഓക്സിജൻ ആറ്റങ്ങളുടെ ഉള്ളടക്കത്തെ ആശ്രയിച്ച് ഒരു ഓർഗാനിക് സംയുക്തത്തിൻ്റെ കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ C0 2, CO, C കൂടാതെ CH 4 ആയി മാറും. ഓർഗാനോജനുകൾ H2O, NH3, H2S എന്നിവയായി മാറുന്നു.

ശരീരത്തിൽ, ഓക്സിഡേസ് എൻസൈമുകളുടെ (എയറോബിക് ഓക്സിഡേഷൻ) സാന്നിധ്യത്തിൽ ഓക്സിജനുമായി ജൈവ സംയുക്തങ്ങളുടെ പൂർണ്ണമായ ഓക്സീകരണം സമവാക്യം വിവരിക്കുന്നു:

ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ സമവാക്യങ്ങളിൽ നിന്ന്, ഓർഗാനിക് സംയുക്തങ്ങളിൽ കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ മാത്രമേ ഓക്സിഡേഷൻ അവസ്ഥയെ മാറ്റുന്നുള്ളൂ, മറ്റ് ഓർഗാനോജനുകളുടെ ആറ്റങ്ങൾ അവയുടെ ഓക്സിഡേഷൻ നില നിലനിർത്തുന്നു.

ഹൈഡ്രജനേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ, അതായത്, ഒന്നിലധികം ബോണ്ടിലേക്ക് ഹൈഡ്രജൻ (ഒരു കുറയ്ക്കുന്ന ഏജൻ്റ്) ചേർക്കുമ്പോൾ, അത് രൂപപ്പെടുന്ന കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ അവയുടെ ഓക്സിഡേഷൻ നില കുറയ്ക്കുന്നു (ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജൻ്റായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു):

ഒരു പുതിയ ഇൻ്റർകാർബൺ ബോണ്ടിൻ്റെ ആവിർഭാവത്തോടെയുള്ള ഓർഗാനിക് സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ, ഉദാഹരണത്തിന് വുർട്ട്സ് പ്രതികരണത്തിൽ, കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജൻ്റുമാരായും ലോഹ ആറ്റങ്ങൾ കുറയ്ക്കുന്ന ഏജൻ്റുമാരായും പ്രവർത്തിക്കുന്ന റെഡോക്സ് പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളാണ്:

ഓർഗാനോമെറ്റാലിക് സംയുക്തങ്ങളുടെ രൂപീകരണത്തിൻ്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിലും സമാനമായ ഒരു കാര്യം നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു:

അതേസമയം, ഒരു പുതിയ ഇൻ്റർകാർബൺ ബോണ്ടിൻ്റെ ആവിർഭാവത്തോടെയുള്ള ആൽക്കൈലേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ, ഓക്‌സിഡൈസറിൻ്റെയും റിഡ്യൂസറിൻ്റെയും പങ്ക് യഥാക്രമം സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിൻ്റെയും റിയാജൻ്റിൻ്റെയും കാർബൺ ആറ്റങ്ങളാണ് വഹിക്കുന്നത്:

ഒന്നിലധികം ഇൻ്റർകാർബൺ ബോണ്ട് വഴി അടിവസ്ത്രത്തിലേക്ക് ഒരു ധ്രുവപ്രതികരണം ചേർക്കുന്നതിൻ്റെ പ്രതികരണങ്ങളുടെ ഫലമായി, കാർബൺ ആറ്റങ്ങളിലൊന്ന് ഓക്സിഡേഷൻ നില കുറയ്ക്കുകയും ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജൻ്റിൻ്റെ ഗുണങ്ങൾ പ്രകടിപ്പിക്കുകയും മറ്റൊന്ന് ഓക്സിഡേഷൻ ഡിഗ്രി വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. കുറയ്ക്കുന്ന ഏജൻ്റ്:

ഈ സന്ദർഭങ്ങളിൽ, അടിവസ്ത്രത്തിലെ കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുടെ ഇൻട്രാമോളികുലാർ ഓക്സിഡേഷൻ-റിഡക്ഷൻ പ്രതികരണം നടക്കുന്നു, അതായത്, പ്രക്രിയ വ്യതിചലനം,റെഡോക്സ് ഗുണങ്ങൾ പ്രകടിപ്പിക്കാത്ത ഒരു റിയാക്ടറിൻ്റെ സ്വാധീനത്തിൽ.

കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ കാരണം ഓർഗാനിക് സംയുക്തങ്ങളുടെ ഇൻട്രാമോളിക്യുലർ ഡിസ്മ്യൂട്ടേഷൻ്റെ സാധാരണ പ്രതികരണങ്ങൾ അമിനോ ആസിഡുകളുടെയോ കെറ്റോ ആസിഡുകളുടെയോ ഡീകാർബോക്‌സിലേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളാണ്, അതുപോലെ തന്നെ ഓർഗാനിക് സംയുക്തങ്ങളുടെ പുനഃക്രമീകരണവും ഐസോമറൈസേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളും വിഭാഗത്തിൽ ചർച്ച ചെയ്യപ്പെടുന്നു. 9.3 ഓർഗാനിക് പ്രതികരണങ്ങളുടെ നൽകിയിരിക്കുന്ന ഉദാഹരണങ്ങളും വിഭാഗത്തിൽ നിന്നുള്ള പ്രതികരണങ്ങളും. 9.3 ഓർഗാനിക് സംയുക്തങ്ങളിലെ കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജൻ്റുകളും കുറയ്ക്കുന്ന ഏജൻ്റുമാരും ആയിരിക്കുമെന്ന് ബോധ്യപ്പെടുത്തുന്നു.

ഒരു സംയുക്തത്തിലെ കാർബൺ ആറ്റം- ഒരു ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജൻ്റ്, പ്രതികരണത്തിൻ്റെ ഫലമായി ഇലക്ട്രോനെഗറ്റീവ് മൂലകങ്ങളുടെ (ഹൈഡ്രജൻ, ലോഹങ്ങൾ) ആറ്റങ്ങളുമായുള്ള അതിൻ്റെ ബോണ്ടുകളുടെ എണ്ണം വർദ്ധിക്കുന്നു, കാരണം ഈ ബോണ്ടുകളുടെ പൊതുവായ ഇലക്ട്രോണുകളെ തന്നിലേക്ക് ആകർഷിക്കുന്നതിലൂടെ, സംശയാസ്പദമായ കാർബൺ ആറ്റം അതിൻ്റെ ഓക്സീകരണം കുറയ്ക്കുന്നു. സംസ്ഥാനം.

ഒരു സംയുക്തത്തിലെ കാർബൺ ആറ്റം- ഒരു കുറയ്ക്കുന്ന ഏജൻ്റ്, പ്രതികരണത്തിൻ്റെ ഫലമായി കൂടുതൽ ഇലക്ട്രോനെഗറ്റീവ് മൂലകങ്ങളുടെ ആറ്റങ്ങളുമായുള്ള അതിൻ്റെ ബോണ്ടുകളുടെ എണ്ണം വർദ്ധിക്കുന്നു.(സി, ഒ, എൻ, എസ്) കാരണം, ഈ ബോണ്ടുകളുടെ പങ്കിട്ട ഇലക്ട്രോണുകളെ തള്ളിക്കൊണ്ട്, കാർബൺ ആറ്റം അതിൻ്റെ ഓക്സിഡേഷൻ നില വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.

അങ്ങനെ, കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുടെ റെഡോക്സ് ദ്വൈതത മൂലം ഓർഗാനിക് കെമിസ്ട്രിയിലെ പല പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളും റെഡോക്സ് ആണ്. എന്നിരുന്നാലും, അജൈവ രസതന്ത്രത്തിലെ സമാന പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജൻ്റും ഓർഗാനിക് സംയുക്തങ്ങളിലെ കുറയ്ക്കുന്ന ഏജൻ്റും തമ്മിലുള്ള ഇലക്ട്രോണുകളുടെ പുനർവിതരണം, ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജൻ്റായി പ്രവർത്തിക്കുന്ന ആറ്റത്തിൻ്റെ രാസ ബോണ്ടിൻ്റെ പൊതുവായ ഇലക്ട്രോൺ ജോഡിയുടെ സ്ഥാനചലനത്തിലൂടെ മാത്രമേ സാധ്യമാകൂ. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഈ കണക്ഷൻ സംരക്ഷിക്കാൻ കഴിയും, എന്നാൽ ശക്തമായ ധ്രുവീകരണ കേസുകളിൽ അത് തകർക്കാൻ കഴിയും.

കാർബൺ സംയുക്തങ്ങളുടെ സങ്കീർണ്ണ ഗുണങ്ങൾ.സംയുക്തങ്ങളിലെ കാർബൺ ആറ്റത്തിന് ഏക ഇലക്ട്രോൺ ജോഡികളില്ല, അതിനാൽ അതിൻ്റെ പങ്കാളിത്തത്തോടെ ഒന്നിലധികം ബോണ്ടുകൾ അടങ്ങിയ കാർബൺ സംയുക്തങ്ങൾക്ക് മാത്രമേ ലിഗാന്ഡുകളായി പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയൂ. സങ്കീർണ്ണമായ രൂപീകരണ പ്രക്രിയകളിൽ പ്രത്യേകിച്ചും സജീവമാണ് കാർബൺ മോണോക്സൈഡിൻ്റെ (2) ധ്രുവീയ ട്രിപ്പിൾ ബോണ്ടിൻ്റെയും ഹൈഡ്രോസയാനിക് ആസിഡ് അയോണിൻ്റെയും ഇലക്ട്രോണുകൾ.

കാർബൺ മോണോക്സൈഡ് തന്മാത്രയിൽ (2), കാർബൺ, ഓക്സിജൻ ആറ്റങ്ങൾ എക്സ്ചേഞ്ച് മെക്കാനിസമനുസരിച്ച് അവയുടെ രണ്ട് 2p-ആറ്റോമിക് ഓർബിറ്റലുകളുടെ പരസ്പര ഓവർലാപ്പ് കാരണം ഒന്ന്, ഒന്ന് -ബോണ്ട് രൂപപ്പെടുന്നു. മൂന്നാമത്തെ ബോണ്ട്, അതായത്, മറ്റൊരു -ബോണ്ട്, ദാതാവ്-സ്വീകരിക്കുന്ന സംവിധാനം അനുസരിച്ച് രൂപം കൊള്ളുന്നു. സ്വീകർത്താവ് കാർബൺ ആറ്റത്തിൻ്റെ സ്വതന്ത്ര 2p ആറ്റോമിക് പരിക്രമണപഥമാണ്, ദാതാവ് ഓക്സിജൻ ആറ്റമാണ്, ഇത് 2p പരിക്രമണപഥത്തിൽ നിന്ന് ഒരു ജോഡി ഇലക്ട്രോണുകൾ നൽകുന്നു:

വർദ്ധിച്ച ബോണ്ട് അനുപാതം, ആസിഡ്-ബേസ് (CO ഒരു നോൺ-ഉപ്പ്-ഫോർമിംഗ് ഓക്സൈഡ്), റെഡോക്സ് പ്രോപ്പർട്ടികൾ (CO എന്നത് കുറയ്ക്കുന്ന ഏജൻ്റാണ്) എന്നിവയിൽ സാധാരണ അവസ്ഥയിൽ ഉയർന്ന സ്ഥിരതയും നിഷ്ക്രിയത്വവും ഈ തന്മാത്രയ്ക്ക് നൽകുന്നു. ടി > 1000 കെ). അതേസമയം, ഡി-ലോഹങ്ങളുടെ ആറ്റങ്ങളുമായും കാറ്റേഷനുകളുമായും, പ്രാഥമികമായി ഇരുമ്പ് ഉപയോഗിച്ചുള്ള സങ്കീർണ്ണമായ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ഇത് ഒരു സജീവ ലിഗാൻഡാക്കി മാറ്റുന്നു, ഇത് ഇരുമ്പ് പെൻ്റകാർബോണൈൽ, അസ്ഥിര വിഷ ദ്രാവകം ഉണ്ടാക്കുന്നു:

ഡി-മെറ്റൽ കാറ്റേഷനുകൾ ഉപയോഗിച്ച് സങ്കീർണ്ണമായ സംയുക്തങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്താനുള്ള കഴിവാണ് ജീവനുള്ള സംവിധാനങ്ങൾക്കുള്ള കാർബൺ മോണോക്സൈഡിൻ്റെ (എച്ച്) വിഷാംശത്തിന് കാരണം (വിഭാഗം. 10.4) ഹീമോഗ്ലോബിൻ, ഓക്സിഹെമോഗ്ലോബിൻ എന്നിവയുമായി ഫേ 2+ കാറ്റേഷൻ അടങ്ങിയ റിവേഴ്സിബിൾ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ കാരണം, കാർബോക്സിഹെമോഗ്ലോബിൻ്റെ രൂപീകരണം:

ഈ സന്തുലിതാവസ്ഥകൾ കാർബോക്സിഹെമോഗ്ലോബിൻ ННbСО രൂപീകരണത്തിലേക്ക് മാറുന്നു, ഇതിൻ്റെ സ്ഥിരത ഓക്സിഹെമോഗ്ലോബിൻ ННbО2 ൻ്റെ 210 മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്. ഇത് രക്തത്തിൽ കാർബോക്സിഹെമോഗ്ലോബിൻ അടിഞ്ഞുകൂടുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, തൽഫലമായി, ഓക്സിജൻ വഹിക്കാനുള്ള കഴിവ് കുറയുന്നു.

ഹൈഡ്രോസയാനിക് ആസിഡ് അയോൺ സിഎൻ-യിൽ എളുപ്പത്തിൽ ധ്രുവീകരിക്കാവുന്ന ഇലക്ട്രോണുകളും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അതിനാലാണ് എൻസൈമുകളുടെ ഭാഗമായ ലൈഫ് ലോഹങ്ങൾ ഉൾപ്പെടെ ഡി-ലോഹങ്ങളുള്ള സമുച്ചയങ്ങൾ ഇത് ഫലപ്രദമായി രൂപപ്പെടുത്തുന്നത്. അതിനാൽ, സയനൈഡുകൾ ഉയർന്ന വിഷ സംയുക്തങ്ങളാണ് (വിഭാഗം 10.4).

പ്രകൃതിയിലെ കാർബൺ ചക്രം.പ്രകൃതിയിലെ കാർബൺ ചക്രം പ്രധാനമായും കാർബണിൻ്റെ ഓക്സീകരണത്തിൻ്റെയും കുറയ്ക്കലിൻ്റെയും പ്രതികരണങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് (ചിത്രം 12.3).

സസ്യങ്ങൾ അന്തരീക്ഷത്തിൽ നിന്നും ഹൈഡ്രോസ്ഫിയറിൽ നിന്നും (1) കാർബൺ മോണോക്സൈഡ് (4) സ്വാംശീകരിക്കുന്നു. ചെടിയുടെ പിണ്ഡത്തിൻ്റെ ഒരു ഭാഗം (2) മനുഷ്യരും മൃഗങ്ങളും ഉപയോഗിക്കുന്നു. മൃഗങ്ങളുടെ ശ്വസനവും അവയുടെ അവശിഷ്ടങ്ങളുടെ ശോഷണവും (3), സസ്യങ്ങളുടെ ശ്വസനം, ചത്ത സസ്യങ്ങളുടെ അഴുകൽ, മരം ജ്വലനം (4) അന്തരീക്ഷത്തിലേക്കും ജലമണ്ഡലത്തിലേക്കും CO2 തിരികെ നൽകുന്നു. തത്വം, ഫോസിൽ കൽക്കരി, എണ്ണ, വാതകം എന്നിവയുടെ രൂപവത്കരണത്തോടെ സസ്യങ്ങളുടെയും (5) മൃഗങ്ങളുടെയും (6) അവശിഷ്ടങ്ങളുടെ ധാതുവൽക്കരണ പ്രക്രിയ കാർബണിനെ പ്രകൃതി വിഭവങ്ങളിലേക്ക് മാറ്റുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. ആസിഡ്-ബേസ് പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ (7) ഒരേ ദിശയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, CO2 നും കാർബണേറ്റുകളുടെ (ഇടത്തരം, അസിഡിറ്റി, അടിസ്ഥാനം):

ചക്രത്തിൻ്റെ ഈ അജൈവ ഭാഗം അന്തരീക്ഷത്തിലും ജലമണ്ഡലത്തിലും CO2 നഷ്ടപ്പെടുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. കൽക്കരി, എണ്ണ, വാതകം (8), വിറക് (4) എന്നിവയുടെ ജ്വലനത്തിലും സംസ്കരണത്തിലും മനുഷ്യ പ്രവർത്തനങ്ങൾ കാർബൺ മോണോക്സൈഡ് (4) ഉപയോഗിച്ച് പരിസ്ഥിതിയെ സമൃദ്ധമായി സമ്പുഷ്ടമാക്കുന്നു. പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിന് നന്ദി, അന്തരീക്ഷത്തിലെ CO2 ൻ്റെ സാന്ദ്രത സ്ഥിരമായി തുടരുന്നുവെന്ന് വളരെക്കാലമായി ആത്മവിശ്വാസമുണ്ടായിരുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, നിലവിൽ, മനുഷ്യൻ്റെ പ്രവർത്തനം കാരണം അന്തരീക്ഷത്തിൽ CO2 ഉള്ളടക്കം വർദ്ധിക്കുന്നത് അതിൻ്റെ സ്വാഭാവിക കുറവ് കൊണ്ട് നികത്തപ്പെടുന്നില്ല. അന്തരീക്ഷത്തിലേക്കുള്ള CO2 ൻ്റെ മൊത്തം പ്രകാശനം പ്രതിവർഷം 4-5% വർധിച്ചുവരികയാണ്. കണക്കുകൂട്ടലുകൾ അനുസരിച്ച്, 2000-ൽ അന്തരീക്ഷത്തിലെ CO2 ഉള്ളടക്കം 0.03% (1990) ന് പകരം ഏകദേശം 0.04% ൽ എത്തും.

കാർബൺ അടങ്ങിയ സംയുക്തങ്ങളുടെ ഗുണങ്ങളും സവിശേഷതകളും പരിഗണിച്ച ശേഷം, കാർബണിൻ്റെ പ്രധാന പങ്ക് ഒരിക്കൽ കൂടി ഊന്നിപ്പറയേണ്ടതാണ്.

അരി. 12.3കാർബൺ സൈക്കിൾ ഇൻ പ്രകൃതി

ഓർഗാനോജൻ നമ്പർ 1: ഒന്നാമതായി, കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ ജൈവ സംയുക്തങ്ങളുടെ തന്മാത്രകളുടെ അസ്ഥികൂടം ഉണ്ടാക്കുന്നു; രണ്ടാമതായി, റെഡോക്സ് പ്രക്രിയകളിൽ കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു, കാരണം എല്ലാ ഓർഗാനോജനുകളുടെയും ആറ്റങ്ങളിൽ, കാർബണാണ് റെഡോക്സ് ദ്വൈതതയാൽ ഏറ്റവും കൂടുതൽ സവിശേഷതയുള്ളത്. ഓർഗാനിക് സംയുക്തങ്ങളുടെ ഗുണങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള കൂടുതൽ വിവരങ്ങൾക്ക്, മൊഡ്യൂൾ IV "ബയോഓർഗാനിക് കെമിസ്ട്രിയുടെ അടിസ്ഥാനങ്ങൾ" കാണുക.

ഗ്രൂപ്പ് IVA യുടെ പി-മൂലകങ്ങളുടെ പൊതു സവിശേഷതകളും ജീവശാസ്ത്രപരമായ പങ്കും.കാർബണിൻ്റെ ഇലക്ട്രോണിക് അനലോഗുകൾ ഗ്രൂപ്പ് IVA യുടെ മൂലകങ്ങളാണ്: സിലിക്കൺ Si, ജെർമേനിയം Ge, tin Sn, ലീഡ് Pb (പട്ടിക 1.2 കാണുക). ഈ മൂലകങ്ങളുടെ ആറ്റങ്ങളുടെ ആരങ്ങൾ ആറ്റോമിക സംഖ്യ വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് സ്വാഭാവികമായും വർദ്ധിക്കുന്നു, അവയുടെ അയോണൈസേഷൻ ഊർജ്ജവും ഇലക്ട്രോനെഗറ്റിവിറ്റിയും സ്വാഭാവികമായും കുറയുന്നു (വിഭാഗം 1.3). അതിനാൽ, ഗ്രൂപ്പിലെ ആദ്യത്തെ രണ്ട് ഘടകങ്ങൾ: കാർബണും സിലിക്കണും സാധാരണ ലോഹങ്ങളല്ല, കൂടാതെ ജെർമേനിയം, ടിൻ, ലെഡ് എന്നിവ ലോഹങ്ങളാണ്, കാരണം അവ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ നഷ്ടമാണ് ഏറ്റവും കൂടുതൽ. Ge - Sn - Pb എന്ന ശ്രേണിയിൽ, ലോഹ ഗുണങ്ങൾ വർദ്ധിക്കുന്നു.

റെഡോക്സ് ഗുണങ്ങളുടെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, സാധാരണ അവസ്ഥയിൽ C, Si, Ge, Sn, Pb എന്നീ മൂലകങ്ങൾ വായു, ജലം എന്നിവയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് തികച്ചും സ്ഥിരതയുള്ളവയാണ് (ലോഹങ്ങൾ Sn, Pb - ഉപരിതലത്തിൽ ഒരു ഓക്സൈഡ് ഫിലിം രൂപപ്പെടുന്നത് കാരണം. ). അതേ സമയം, ലെഡ് സംയുക്തങ്ങൾ (4) ശക്തമായ ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജൻ്റുകളാണ്:

ഗ്രൂപ്പ് IVA യുടെ മറ്റ് p-മൂലകങ്ങളുടെ കാറ്റേഷനുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ അതിൻ്റെ Pb 2+ കാറ്റേഷനുകൾ ശക്തമായ കോംപ്ലക്‌സിംഗ് ഏജൻ്റുകളാണ് എന്നതിനാൽ സങ്കീർണ്ണമായ ഗുണങ്ങൾ ലെഡിൻ്റെ ഏറ്റവും സവിശേഷതയാണ്. ലീഡ് കാറ്റേഷനുകൾ ബയോലിഗൻഡുകളുള്ള ശക്തമായ സമുച്ചയങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു.

ഗ്രൂപ്പ് IVA യുടെ ഘടകങ്ങൾ ശരീരത്തിലെ ഉള്ളടക്കത്തിലും അവയുടെ ജീവശാസ്ത്രപരമായ പങ്കിലും കുത്തനെ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ശരീരത്തിൻ്റെ ജീവിതത്തിൽ കാർബൺ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു, അവിടെ അതിൻ്റെ ഉള്ളടക്കം ഏകദേശം 20% ആണ്. ശരീരത്തിലെ മറ്റ് ഗ്രൂപ്പ് IVA മൂലകങ്ങളുടെ ഉള്ളടക്കം 10 -6 -10 -3% ഉള്ളിലാണ്. അതേസമയം, സിലിക്കണും ജെർമേനിയവും ശരീരത്തിൻ്റെ ജീവിതത്തിൽ നിസ്സംശയമായും ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിൽ, ടിനും പ്രത്യേകിച്ച് ഈയവും വിഷമാണ്. അങ്ങനെ, ഗ്രൂപ്പ് IVA മൂലകങ്ങളുടെ ആറ്റോമിക് പിണ്ഡം വർദ്ധിക്കുന്നതോടെ അവയുടെ സംയുക്തങ്ങളുടെ വിഷാംശം വർദ്ധിക്കുന്നു.

കൽക്കരി അല്ലെങ്കിൽ സിലിക്കൺ ഡയോക്സൈഡ് SiO2 ൻ്റെ കണികകൾ അടങ്ങിയ പൊടി, വ്യവസ്ഥാപിതമായി ശ്വാസകോശത്തിലേക്ക് സമ്പർക്കം പുലർത്തുമ്പോൾ, രോഗങ്ങൾക്ക് കാരണമാകുന്നു - ന്യൂമോകോണിയോസിസ്. കൽക്കരി പൊടിയുടെ കാര്യത്തിൽ, ഇത് ഖനിത്തൊഴിലാളികളുടെ ഒരു തൊഴിൽ രോഗമായ ആന്ത്രാക്കോസിസ് ആണ്. Si02 അടങ്ങിയ പൊടി ശ്വസിക്കുമ്പോൾ, സിലിക്കോസിസ് സംഭവിക്കുന്നു. ന്യൂമോകോണിയോസിസ് വികസിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള സംവിധാനം ഇതുവരെ സ്ഥാപിച്ചിട്ടില്ല. ജൈവ ദ്രാവകങ്ങളുമായുള്ള സിലിക്കേറ്റ് മണൽ തരികളുടെ നീണ്ട സമ്പർക്കത്തിലൂടെ, പോളിസിലിസിക് ആസിഡ് Si02 yH2O ഒരു ജെൽ പോലുള്ള അവസ്ഥയിൽ രൂപം കൊള്ളുന്നു, കോശങ്ങളിലെ നിക്ഷേപം അവയുടെ മരണത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.

ലെഡിൻ്റെ വിഷാംശം മനുഷ്യരാശിക്ക് വളരെക്കാലമായി അറിയാം. പാത്രങ്ങളും ജല പൈപ്പുകളും ഉണ്ടാക്കാൻ ലെഡ് ഉപയോഗിക്കുന്നത് ആളുകളെ വൻതോതിൽ വിഷബാധയുണ്ടാക്കാൻ കാരണമായി. നിലവിൽ, ലെഡ് പ്രധാന പാരിസ്ഥിതിക മലിനീകരണങ്ങളിലൊന്നായി തുടരുന്നു, കാരണം ലെഡ് സംയുക്തങ്ങൾ അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് പുറന്തള്ളുന്നത് പ്രതിവർഷം 400,000 ടണ്ണിലധികം വരും. ഈയം പ്രധാനമായും അസ്ഥികൂടത്തിൽ മോശമായി ലയിക്കുന്ന ഫോസ്ഫേറ്റ് Pb3 (PO4) 2 രൂപത്തിൽ അടിഞ്ഞു കൂടുന്നു, അസ്ഥികൾ നിർജ്ജീവമാകുമ്പോൾ, അത് ശരീരത്തിൽ ഒരു സാധാരണ വിഷ ഫലമുണ്ടാക്കുന്നു. അതിനാൽ, ലെഡ് ഒരു ക്യുമുലേറ്റീവ് വിഷമായി വർഗ്ഗീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. ലെഡ് സംയുക്തങ്ങളുടെ വിഷാംശം പ്രാഥമികമായി അതിൻ്റെ സങ്കീർണ്ണമായ ഗുണങ്ങളുമായും ബയോലിഗാൻഡുകളോടുള്ള ഉയർന്ന അടുപ്പവുമായും ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് സൾഫൈഡ്രൈൽ ഗ്രൂപ്പുകൾ (-SH):

പ്രോട്ടീനുകൾ, ഫോസ്ഫോളിപിഡുകൾ, ന്യൂക്ലിയോടൈഡുകൾ എന്നിവയുള്ള ലെഡ് അയോണുകളുടെ സങ്കീർണ്ണ സംയുക്തങ്ങളുടെ രൂപീകരണം അവയുടെ ഡീനാറ്ററേഷനിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. പലപ്പോഴും ലെഡ് അയോണുകൾ EM 2+ മെറ്റലോഎൻസൈമുകളെ തടയുകയും അവയിൽ നിന്ന് ലൈഫ് മെറ്റൽ കാറ്റേഷനുകൾ മാറ്റുകയും ചെയ്യുന്നു:

ഈയവും അതിൻ്റെ സംയുക്തങ്ങളും പ്രാഥമികമായി നാഡീവ്യൂഹം, രക്തക്കുഴലുകൾ, രക്തം എന്നിവയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന വിഷങ്ങളാണ്. അതേസമയം, ലെഡ് സംയുക്തങ്ങൾ പ്രോട്ടീൻ സിന്തസിസ്, കോശങ്ങളുടെ ഊർജ്ജ ബാലൻസ്, അവയുടെ ജനിതക ഉപകരണം എന്നിവയെ ബാധിക്കുന്നു.

വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിൽ, ഇനിപ്പറയുന്ന ബാഹ്യ ആൻ്റിസെപ്റ്റിക്സുകൾ ആസ്ട്രിജൻ്റുകളായി ഉപയോഗിക്കുന്നു: ലെഡ് അസറ്റേറ്റ് Pb (CH3COO) 2 ZH2O (ലെഡ് ലോഷനുകൾ), ലീഡ് (2) ഓക്സൈഡ് PbO (ലെഡ് പ്ലാസ്റ്റർ). ഈ സംയുക്തങ്ങളുടെ ലെഡ് അയോണുകൾ മൈക്രോബയൽ കോശങ്ങളുടെയും ടിഷ്യൂകളുടെയും സൈറ്റോപ്ലാസത്തിലെ പ്രോട്ടീനുകളുമായി (ആൽബുമിൻ) പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ജെൽ പോലുള്ള ആൽബുമിനേറ്റുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു. ജെല്ലുകളുടെ രൂപീകരണം സൂക്ഷ്മാണുക്കളെ കൊല്ലുന്നു, കൂടാതെ, ടിഷ്യു കോശങ്ങളിലേക്ക് തുളച്ചുകയറുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാക്കുന്നു, ഇത് പ്രാദേശിക കോശജ്വലന പ്രതികരണം കുറയ്ക്കുന്നു.

ജൈവ, അജൈവ സ്വഭാവമുള്ള വൈവിധ്യമാർന്ന സംയുക്തങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്താൻ കഴിവുള്ള ഏറ്റവും അത്ഭുതകരമായ മൂലകങ്ങളിലൊന്നാണ് കാർബൺ. അസാധാരണമായ ഗുണങ്ങളുള്ള ഒരു ഘടകമാണിത്, മെൻഡലീവ് ഇതിന് ഒരു മികച്ച ഭാവി പ്രവചിച്ചു, ഇതുവരെ വെളിപ്പെടുത്താത്ത സവിശേഷതകളെക്കുറിച്ച് സംസാരിക്കുന്നു.

പിന്നീട് ഇത് പ്രായോഗികമായി സ്ഥിരീകരിച്ചു. എല്ലാ ജീവജാലങ്ങളുടെയും ഭാഗമായ നമ്മുടെ ഗ്രഹത്തിൻ്റെ പ്രധാന ബയോജെനിക് മൂലകമാണിതെന്ന് അറിയപ്പെട്ടു. കൂടാതെ, എല്ലാ അർത്ഥത്തിലും സമൂലമായി വ്യത്യസ്തമായ രൂപങ്ങളിൽ നിലനിൽക്കാൻ ഇതിന് കഴിവുണ്ട്, എന്നാൽ അതേ സമയം കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ മാത്രം ഉൾക്കൊള്ളുന്നു.

പൊതുവേ, ഈ ഘടനയ്ക്ക് നിരവധി സവിശേഷതകൾ ഉണ്ട്, ലേഖനത്തിൻ്റെ സമയത്ത് ഞങ്ങൾ അവ മനസിലാക്കാൻ ശ്രമിക്കും.

കാർബൺ: മൂലകങ്ങളുടെ സിസ്റ്റത്തിലെ ഫോർമുലയും സ്ഥാനവും

ആവർത്തനപ്പട്ടികയിൽ, കാർബൺ മൂലകം പ്രധാന ഉപഗ്രൂപ്പായ ഗ്രൂപ്പ് IV ൽ (14 ലെ പുതിയ മോഡൽ അനുസരിച്ച്) സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നു. അതിൻ്റെ ആറ്റോമിക നമ്പർ 6 ആണ്, അതിൻ്റെ ആറ്റോമിക ഭാരം 12.011 ആണ്. സി ചിഹ്നമുള്ള ഒരു മൂലകത്തിൻ്റെ പദവി ലാറ്റിനിൽ അതിൻ്റെ പേര് സൂചിപ്പിക്കുന്നു - കാർബോനിയം. കാർബൺ നിലനിൽക്കുന്ന വിവിധ രൂപങ്ങളുണ്ട്. അതിനാൽ അതിൻ്റെ ഫോർമുല വ്യത്യാസപ്പെടുകയും നിർദ്ദിഷ്ട പരിഷ്ക്കരണത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

എന്നിരുന്നാലും, തീർച്ചയായും, പ്രതികരണ സമവാക്യങ്ങൾ എഴുതുന്നതിന് ഒരു പ്രത്യേക നൊട്ടേഷൻ ഉണ്ട്. പൊതുവേ, ഒരു പദാർത്ഥത്തെക്കുറിച്ച് അതിൻ്റെ ശുദ്ധമായ രൂപത്തിൽ സംസാരിക്കുമ്പോൾ, ഇൻഡെക്സേഷൻ ഇല്ലാതെ കാർബൺ സിയുടെ തന്മാത്രാ സൂത്രവാക്യം സ്വീകരിക്കുന്നു.

മൂലക കണ്ടെത്തലിൻ്റെ ചരിത്രം

ഈ ഘടകം തന്നെ പുരാതന കാലം മുതൽ അറിയപ്പെടുന്നു. എല്ലാത്തിനുമുപരി, പ്രകൃതിയിലെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ധാതുക്കളിലൊന്നാണ് കൽക്കരി. അതിനാൽ, പുരാതന ഗ്രീക്കുകാർക്കും റോമാക്കാർക്കും മറ്റ് രാജ്യങ്ങൾക്കും ഇത് ഒരു രഹസ്യമായിരുന്നില്ല.

ഈ ഇനത്തിന് പുറമേ, വജ്രങ്ങളും ഗ്രാഫൈറ്റും ഉപയോഗിച്ചു. വളരെക്കാലമായി, രണ്ടാമത്തേതിൽ ആശയക്കുഴപ്പമുണ്ടാക്കുന്ന നിരവധി സാഹചര്യങ്ങൾ ഉണ്ടായിരുന്നു, കാരണം കോമ്പോസിഷൻ വിശകലനം ചെയ്യാതെ ഗ്രാഫൈറ്റായി പലപ്പോഴും തെറ്റിദ്ധരിച്ച സംയുക്തങ്ങൾ:

• വെള്ളി ഈയം;
• ഇരുമ്പ് കാർബൈഡ്;
• മോളിബ്ഡിനം സൾഫൈഡ്.

അവയെല്ലാം കറുത്ത ചായം പൂശിയതിനാൽ ഗ്രാഫൈറ്റായി കണക്കാക്കപ്പെട്ടു. പിന്നീട് ഈ തെറ്റിദ്ധാരണ വ്യക്തമാകുകയും കാർബണിൻ്റെ ഈ രൂപം തന്നെയാവുകയും ചെയ്തു.

1725 മുതൽ, വജ്രങ്ങൾക്ക് വലിയ വാണിജ്യ പ്രാധാന്യമുണ്ട്, 1970 ൽ അവ കൃത്രിമമായി നിർമ്മിക്കാനുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ വൈദഗ്ദ്ധ്യം നേടി. 1779 മുതൽ, കാൾ ഷീലെയുടെ പ്രവർത്തനത്തിന് നന്ദി, കാർബൺ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്ന രാസ ഗുണങ്ങൾ പഠിച്ചു. ഈ മൂലകത്തിൻ്റെ മേഖലയിലെ നിരവധി പ്രധാന കണ്ടെത്തലുകളുടെ തുടക്കമായി ഇത് പ്രവർത്തിക്കുകയും അതിൻ്റെ എല്ലാ സവിശേഷ സവിശേഷതകളും വ്യക്തമാക്കുന്നതിനുള്ള അടിസ്ഥാനമായി മാറുകയും ചെയ്തു.

പ്രകൃതിയിലെ കാർബൺ ഐസോടോപ്പുകളും വിതരണവും

സംശയാസ്പദമായ മൂലകം ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ബയോജനിക് ഘടകങ്ങളിൽ ഒന്നാണ് എന്ന വസ്തുത ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, ഭൂമിയുടെ പുറംതോടിൻ്റെ പിണ്ഡത്തിൽ അതിൻ്റെ മൊത്തം ഉള്ളടക്കം 0.15% ആണ്. നിരന്തരമായ രക്തചംക്രമണത്തിന് വിധേയമായതിനാൽ ഇത് സംഭവിക്കുന്നു, പ്രകൃതിയുടെ സ്വാഭാവിക ചക്രം.

പൊതുവേ, കാർബൺ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന നിരവധി ധാതു സംയുക്തങ്ങളെ നമുക്ക് നാമകരണം ചെയ്യാം. ഇവ സ്വാഭാവിക ഇനങ്ങളാണ്:

• ഡോളോമൈറ്റുകളും ചുണ്ണാമ്പുകല്ലുകളും;
• ആന്ത്രാസൈറ്റ്;
• ഓയിൽ ഷെയ്ൽ;
• പ്രകൃതി വാതകം;
• കൽക്കരി;
• എണ്ണ;
• തവിട്ട് കൽക്കരി;
• തത്വം;
• ബിറ്റുമെൻസ്.

കൂടാതെ, കാർബൺ സംയുക്തങ്ങളുടെ ഒരു ശേഖരമായ ജീവജാലങ്ങളെക്കുറിച്ച് നാം മറക്കരുത്. എല്ലാത്തിനുമുപരി, ഇത് പ്രോട്ടീനുകൾ, കൊഴുപ്പുകൾ, കാർബോഹൈഡ്രേറ്റുകൾ, ന്യൂക്ലിക് ആസിഡുകൾ, അതിനാൽ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഘടനാപരമായ തന്മാത്രകൾ എന്നിവ ഉണ്ടാക്കുന്നു. പൊതുവേ, 70 കിലോഗ്രാം ഉണങ്ങിയ ശരീരഭാരത്തിൽ 15 എണ്ണവും ശുദ്ധമായ മൂലകമാണ്. മൃഗങ്ങളെയും സസ്യങ്ങളെയും മറ്റ് ജീവികളെയും പരാമർശിക്കേണ്ടതില്ല, അത് ഓരോ വ്യക്തിക്കും വേണ്ടിയുള്ളതാണ്.

ജലത്തെ, അതായത്, മൊത്തത്തിലുള്ള ജലമണ്ഡലവും അന്തരീക്ഷവും പരിഗണിക്കുകയാണെങ്കിൽ, കാർബണിൻ്റെയും ഓക്സിജൻ്റെയും മിശ്രിതം CO 2 ഫോർമുലയാൽ പ്രകടിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. വായു ഉണ്ടാക്കുന്ന പ്രധാന വാതകങ്ങളിൽ ഒന്നാണ് ഡയോക്സൈഡ് അല്ലെങ്കിൽ കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ്. ഈ രൂപത്തിലാണ് കാർബണിൻ്റെ പിണ്ഡം 0.046%. അതിലും കൂടുതൽ കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് ലോകസമുദ്രത്തിലെ വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നു.

ഒരു മൂലകമെന്ന നിലയിൽ കാർബണിൻ്റെ ആറ്റോമിക പിണ്ഡം 12.011 ആണ്. ഈ മൂല്യം പ്രകൃതിയിൽ നിലവിലുള്ള എല്ലാ ഐസോടോപ്പിക് ഇനങ്ങളുടെയും ആറ്റോമിക ഭാരങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള ഗണിത ശരാശരിയായി കണക്കാക്കുന്നു, അവയുടെ സമൃദ്ധി (ഒരു ശതമാനമായി) കണക്കിലെടുക്കുന്നു. സംശയാസ്പദമായ പദാർത്ഥവുമായി ഇത് സംഭവിക്കുന്നു. പ്രധാനമായും മൂന്ന് ഐസോടോപ്പുകളിലാണ് കാർബൺ ഉണ്ടാകുന്നത്. ഈ:

• 12 സി - അതിൻ്റെ പിണ്ഡം 98.93% ആണ്;
• 13 സി - 1.07%;
• 14 സി - റേഡിയോ ആക്ടീവ്, അർദ്ധായുസ്സ് 5700 വർഷം, സ്ഥിരതയുള്ള ബീറ്റാ എമിറ്റർ.

സാമ്പിളുകളുടെ ജിയോക്രോണോളജിക്കൽ പ്രായം നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനുള്ള പരിശീലനത്തിൽ, റേഡിയോ ആക്ടീവ് ഐസോടോപ്പ് 14 സി വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് അതിൻ്റെ നീണ്ട ശോഷണ കാലഘട്ടം കാരണം ഒരു സൂചകമാണ്.

മൂലകത്തിൻ്റെ അലോട്രോപിക് പരിഷ്കാരങ്ങൾ

കാർബൺ ഒരു ലളിതമായ പദാർത്ഥമെന്ന നിലയിൽ പല രൂപങ്ങളിൽ നിലനിൽക്കുന്ന ഒരു മൂലകമാണ്. അതായത്, ഇന്ന് അറിയപ്പെടുന്ന ഏറ്റവും വലിയ അലോട്രോപിക് പരിഷ്കാരങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്താൻ ഇതിന് കഴിയും.

1. ക്രിസ്റ്റലിൻ വ്യതിയാനങ്ങൾ - സാധാരണ ആറ്റോമിക്-ടൈപ്പ് ലാറ്റിസുകളുള്ള ശക്തമായ ഘടനകളുടെ രൂപത്തിൽ നിലവിലുണ്ട്. ഈ ഗ്രൂപ്പിൽ ഇനിപ്പറയുന്ന ഇനങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു:

• വജ്രങ്ങൾ;
• ഫുള്ളറീൻസ്;
• ഗ്രാഫൈറ്റുകൾ;
• കാർബൈനുകൾ;
• lonsdaleites;
• ട്യൂബുകളും.

അവയ്‌ക്കെല്ലാം വ്യത്യസ്ത ലാറ്റിസുകൾ ഉണ്ട്, അതിൻ്റെ നോഡുകളിൽ ഒരു കാർബൺ ആറ്റമുണ്ട്. അതിനാൽ ഭൗതികവും രാസപരവുമായ തികച്ചും അദ്വിതീയവും സമാനതകളില്ലാത്തതുമായ ഗുണങ്ങൾ.

2. രൂപരഹിതമായ രൂപങ്ങൾ - അവ ഒരു കാർബൺ ആറ്റത്താൽ രൂപം കൊള്ളുന്നു, ഇത് ചില പ്രകൃതിദത്ത സംയുക്തങ്ങളുടെ ഭാഗമാണ്. അതായത്, ഇവ ശുദ്ധമായ ഇനങ്ങളല്ല, മറിച്ച് ചെറിയ അളവിൽ മറ്റ് മൂലകങ്ങളുടെ മിശ്രിതങ്ങളോടെയാണ്. ഈ ഗ്രൂപ്പിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു:

• സജീവമാക്കിയ കാർബൺ;
• കല്ലും മരവും;
• അഴുക്കുപുരണ്ട;
• കാർബൺ നാനോഫോം;
• ആന്ത്രാസൈറ്റ്;
• ഗ്ലാസി കാർബൺ;
• ഒരു പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ സാങ്കേതിക വൈവിധ്യം.

ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസിൻ്റെ ഘടനാപരമായ സവിശേഷതകളാൽ അവ ഏകീകരിക്കപ്പെടുന്നു, അത് ഗുണങ്ങളെ വിശദീകരിക്കുകയും പ്രദർശിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

3. ക്ലസ്റ്ററുകളുടെ രൂപത്തിൽ കാർബൺ സംയുക്തങ്ങൾ. അകത്ത് നിന്ന് പൊള്ളയായ, വെള്ളം അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് മൂലകങ്ങളുടെ അണുകേന്ദ്രങ്ങൾ നിറഞ്ഞ ഒരു പ്രത്യേക ഘടനയിലേക്ക് ആറ്റങ്ങൾ പൂട്ടിയിരിക്കുന്ന ഒരു ഘടനയാണിത്. ഉദാഹരണങ്ങൾ:

• കാർബൺ നാനോകോണുകൾ;
• ആസ്ട്രലെൻസ്;
• ഡൈകാർബൺ.

രൂപരഹിതമായ കാർബണിൻ്റെ ഭൗതിക സവിശേഷതകൾ

വൈവിധ്യമാർന്ന അലോട്രോപിക് പരിഷ്‌ക്കരണങ്ങൾ കാരണം, കാർബണിൻ്റെ ഏതെങ്കിലും പൊതു ഭൗതിക സവിശേഷതകൾ തിരിച്ചറിയാൻ പ്രയാസമാണ്. ഒരു പ്രത്യേക രൂപത്തെക്കുറിച്ച് സംസാരിക്കുന്നത് എളുപ്പമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, രൂപരഹിതമായ കാർബണിന് ഇനിപ്പറയുന്ന സവിശേഷതകൾ ഉണ്ട്.

1. എല്ലാ രൂപങ്ങളും ഗ്രാഫൈറ്റിൻ്റെ സൂക്ഷ്മ-ക്രിസ്റ്റലിൻ ഇനങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്.
2. ഉയർന്ന താപ ശേഷി.
3. നല്ല ചാലക ഗുണങ്ങൾ.
4. കാർബൺ സാന്ദ്രത ഏകദേശം 2 g/cm3 ആണ്.
5. 1600 0 C നു മുകളിൽ ചൂടാക്കുമ്പോൾ, ഗ്രാഫൈറ്റ് രൂപങ്ങളിലേക്കുള്ള ഒരു മാറ്റം സംഭവിക്കുന്നു.

മണം, കല്ല് ഇനങ്ങൾ സാങ്കേതിക ആവശ്യങ്ങൾക്കായി വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. അവ അതിൻ്റെ ശുദ്ധമായ രൂപത്തിൽ കാർബൺ പരിഷ്ക്കരണത്തിൻ്റെ പ്രകടനമല്ല, പക്ഷേ അവ വളരെ വലിയ അളവിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

ക്രിസ്റ്റലിൻ കാർബൺ

ആറ്റങ്ങൾ ശ്രേണിയിൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന വിവിധ തരത്തിലുള്ള സാധാരണ പരലുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്ന ഒരു പദാർത്ഥമാണ് കാർബൺ എന്നതിന് നിരവധി ഓപ്ഷനുകൾ ഉണ്ട്. തൽഫലമായി, ഇനിപ്പറയുന്ന പരിഷ്കാരങ്ങൾ രൂപം കൊള്ളുന്നു.

1. - ക്യൂബിക്, അതിൽ നാല് ടെട്രാഹെഡ്രോണുകൾ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. തൽഫലമായി, ഓരോ ആറ്റത്തിൻ്റെയും എല്ലാ കോവാലൻ്റ് കെമിക്കൽ ബോണ്ടുകളും കഴിയുന്നത്ര പൂരിതവും ശക്തവുമാണ്. ഇത് ഭൗതിക ഗുണങ്ങളെ വിശദീകരിക്കുന്നു: കാർബൺ സാന്ദ്രത 3300 കിലോഗ്രാം / m3. ഉയർന്ന കാഠിന്യം, കുറഞ്ഞ താപ ശേഷി, വൈദ്യുതചാലകതയുടെ അഭാവം - ഇതെല്ലാം ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസിൻ്റെ ഘടനയുടെ ഫലമാണ്. സാങ്കേതികമായി നിർമ്മിച്ച വജ്രങ്ങളുണ്ട്. ഉയർന്ന താപനിലയുടെയും ഒരു നിശ്ചിത സമ്മർദ്ദത്തിൻ്റെയും സ്വാധീനത്തിൽ ഗ്രാഫൈറ്റ് അടുത്ത പരിഷ്ക്കരണത്തിലേക്ക് മാറുന്ന സമയത്ത് അവ രൂപം കൊള്ളുന്നു. പൊതുവേ, ഇത് ശക്തിയോളം ഉയർന്നതാണ് - ഏകദേശം 3500 0 സി.
2. ഗ്രാഫൈറ്റ്. ആറ്റങ്ങൾ മുമ്പത്തെ പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ ഘടനയ്ക്ക് സമാനമായി ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, എന്നിരുന്നാലും, മൂന്ന് ബോണ്ടുകൾ മാത്രമേ പൂരിതമാകൂ, നാലാമത്തേത് നീളമേറിയതും ശക്തവുമാകുന്നു; ഇത് ഷഡ്ഭുജാകൃതിയിലുള്ള ലാറ്റിസ് വളയങ്ങളുടെ "പാളികളെ" ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു. തൽഫലമായി, ഗ്രാഫൈറ്റ് സ്പർശനത്തിന് മൃദുവായതും കൊഴുപ്പുള്ളതുമായ കറുത്ത പദാർത്ഥമാണെന്ന് മാറുന്നു. ഇതിന് നല്ല വൈദ്യുതചാലകതയുണ്ട്, ഉയർന്ന ദ്രവണാങ്കം ഉണ്ട് - 3525 0 C. സബ്ലിമേഷൻ കഴിവുള്ള - ഖരാവസ്ഥയിൽ നിന്ന് വാതകാവസ്ഥയിലേക്ക് സബ്ലിമേഷൻ, ദ്രാവകത്തെ മറികടന്ന് (3700 0 C താപനിലയിൽ). കാർബണിൻ്റെ സാന്ദ്രത 2.26 g/cm3 ആണ്, ഇത് വജ്രത്തേക്കാൾ വളരെ കുറവാണ്. ഇത് അവയുടെ വ്യത്യസ്ത ഗുണങ്ങളെ വിശദീകരിക്കുന്നു. ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസിൻ്റെ പാളി ഘടന കാരണം, പെൻസിൽ ലീഡുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഗ്രാഫൈറ്റ് ഉപയോഗിക്കാം. പേപ്പറിന് മുകളിലൂടെ കടക്കുമ്പോൾ, ചെതുമ്പലുകൾ അടർന്ന് കടലാസിൽ കറുത്ത അടയാളം ഇടുന്നു.
3. ഫുള്ളറീൻസ്. കഴിഞ്ഞ നൂറ്റാണ്ടിൻ്റെ 80 കളിൽ മാത്രമാണ് അവ കണ്ടെത്തിയത്. മധ്യഭാഗത്ത് ശൂന്യതയുള്ള ഒരു പ്രത്യേക കോൺവെക്സ് അടഞ്ഞ ഘടനയിലേക്ക് കാർബണുകൾ പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന പരിഷ്കാരങ്ങളാണ് അവ. മാത്രമല്ല, ക്രിസ്റ്റലിൻ്റെ ആകൃതി ഒരു പോളിഹെഡ്രോൺ ആണ്, പതിവ് ഓർഗനൈസേഷനാണ്. ആറ്റങ്ങളുടെ എണ്ണം തുല്യമാണ്. ഫുള്ളറിൻ സി 60 ൻ്റെ ഏറ്റവും പ്രശസ്തമായ രൂപം. ഗവേഷണ സമയത്ത് സമാനമായ ഒരു പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ സാമ്പിളുകൾ കണ്ടെത്തി:

• ഉൽക്കാശിലകൾ;
• താഴെയുള്ള അവശിഷ്ടങ്ങൾ;
• ഫോൾഗുറൈറ്റുകൾ;
• shungites;
• ബഹിരാകാശത്ത്, അവ വാതകങ്ങളുടെ രൂപത്തിൽ അടങ്ങിയിരുന്നു.

എല്ലാ തരത്തിലുമുള്ള ക്രിസ്റ്റലിൻ കാർബണുകൾക്ക് വലിയ പ്രായോഗിക പ്രാധാന്യമുണ്ട്, കാരണം അവയ്ക്ക് സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ ധാരാളം ഉപയോഗപ്രദമായ ഗുണങ്ങളുണ്ട്.

രാസ പ്രവർത്തനം

മോളിക്യുലാർ കാർബൺ അതിൻ്റെ സ്ഥിരതയുള്ള കോൺഫിഗറേഷൻ കാരണം കുറഞ്ഞ രാസപ്രവർത്തനക്ഷമത കാണിക്കുന്നു. ആറ്റത്തിന് അധിക ഊർജ്ജം നൽകുകയും ബാഹ്യതലത്തിലെ ഇലക്ട്രോണുകളെ ബാഷ്പീകരിക്കാൻ നിർബന്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതിലൂടെ മാത്രമേ ഇത് പ്രതികരിക്കാൻ നിർബന്ധിതനാകൂ. ഈ ഘട്ടത്തിൽ, വാലൻസി 4 ആയി മാറുന്നു. അതിനാൽ, സംയുക്തങ്ങളിൽ ഇതിന് + 2, + 4, - 4 എന്ന ഓക്സിഡേഷൻ അവസ്ഥയുണ്ട്.

ലോഹങ്ങളും ലോഹങ്ങളല്ലാത്തതുമായ ലളിതമായ പദാർത്ഥങ്ങളുമായുള്ള മിക്കവാറും എല്ലാ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളും ഉയർന്ന താപനിലയുടെ സ്വാധീനത്തിലാണ് സംഭവിക്കുന്നത്. സംശയാസ്‌പദമായ മൂലകം ഒരു ഓക്‌സിഡൈസിംഗ് ഏജൻ്റോ അല്ലെങ്കിൽ കുറയ്ക്കുന്ന ഏജൻ്റോ ആകാം. എന്നിരുന്നാലും, പിന്നീടുള്ള ഗുണവിശേഷതകൾ അതിൽ പ്രത്യേകിച്ചും ഉച്ചരിക്കപ്പെടുന്നു, മെറ്റലർജിക്കൽ, മറ്റ് വ്യവസായങ്ങൾ എന്നിവയിൽ അതിൻ്റെ ഉപയോഗത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് ഇത്.

പൊതുവേ, രാസ ഇടപെടലുകളിൽ പ്രവേശിക്കാനുള്ള കഴിവ് മൂന്ന് ഘടകങ്ങളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു:

• കാർബൺ ഡിസ്പർഷൻ;
• അലോട്രോപിക് പരിഷ്ക്കരണം;
• പ്രതികരണ താപനില.

അതിനാൽ, ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ, ഇനിപ്പറയുന്ന പദാർത്ഥങ്ങളുമായുള്ള ഇടപെടൽ സംഭവിക്കുന്നു:

• നോൺ-ലോഹങ്ങൾ (ഹൈഡ്രജൻ, ഓക്സിജൻ);
• ലോഹങ്ങൾ (അലുമിനിയം, ഇരുമ്പ്, കാൽസ്യം, മറ്റുള്ളവ);
• ലോഹ ഓക്സൈഡുകളും അവയുടെ ലവണങ്ങളും.

ആസിഡുകളുമായും ക്ഷാരങ്ങളുമായും പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നില്ല, വളരെ അപൂർവ്വമായി ഹാലൊജനുമായി. കാർബണിൻ്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട സ്വത്ത് പരസ്പരം നീണ്ട ചങ്ങലകൾ ഉണ്ടാക്കാനുള്ള കഴിവാണ്. അവ ഒരു ചക്രത്തിൽ അടയ്ക്കുകയും ശാഖകൾ രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യാം. ഇന്ന് ദശലക്ഷക്കണക്കിന് വരുന്ന ജൈവ സംയുക്തങ്ങളുടെ രൂപീകരണം സംഭവിക്കുന്നത് ഇങ്ങനെയാണ്. ഈ സംയുക്തങ്ങളുടെ അടിസ്ഥാനം രണ്ട് മൂലകങ്ങളാണ് - കാർബൺ, ഹൈഡ്രജൻ. ഘടനയിൽ മറ്റ് ആറ്റങ്ങളും ഉൾപ്പെടാം: ഓക്സിജൻ, നൈട്രജൻ, സൾഫർ, ഹാലൊജനുകൾ, ഫോസ്ഫറസ്, ലോഹങ്ങൾ എന്നിവയും മറ്റുള്ളവയും.

അടിസ്ഥാന കണക്ഷനുകളും അവയുടെ സവിശേഷതകളും

കാർബൺ അടങ്ങിയ നിരവധി സംയുക്തങ്ങൾ ഉണ്ട്. അവയിൽ ഏറ്റവും പ്രശസ്തമായ ഫോർമുല CO 2 - കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് ആണ്. എന്നിരുന്നാലും, ഈ ഓക്സൈഡിന് പുറമേ, CO - മോണോക്സൈഡ് അല്ലെങ്കിൽ കാർബൺ മോണോക്സൈഡ്, കൂടാതെ സുബോക്സൈഡ് C 3 O 2 എന്നിവയും ഉണ്ട്.

ഈ മൂലകം അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ലവണങ്ങളിൽ ഏറ്റവും സാധാരണമായത് കാൽസ്യം, മഗ്നീഷ്യം കാർബണേറ്റുകളാണ്. അതിനാൽ, കാൽസ്യം കാർബണേറ്റിന് അതിൻ്റെ പേരിൽ നിരവധി പര്യായങ്ങളുണ്ട്, കാരണം ഇത് രൂപത്തിൽ പ്രകൃതിയിൽ സംഭവിക്കുന്നു:

• ചോക്ക്;
• മാർബിൾ;
• ചുണ്ണാമ്പുകല്ല്;
• ഡോളമൈറ്റ്

ആൽക്കലൈൻ എർത്ത് മെറ്റൽ കാർബണേറ്റുകളുടെ പ്രാധാന്യം അവ സ്റ്റാലാക്റ്റൈറ്റുകളുടെയും സ്റ്റാലാഗ്മിറ്റുകളുടെയും രൂപീകരണത്തിലും ഭൂഗർഭജലത്തിലും സജീവ പങ്കാളികളാണ് എന്ന വസ്തുതയിൽ പ്രകടമാണ്.

കാർബണിനെ രൂപപ്പെടുത്തുന്ന മറ്റൊരു സംയുക്തമാണ് കാർബോണിക് ആസിഡ്. ഇതിൻ്റെ ഫോർമുല H 2 CO 3 ആണ്. എന്നിരുന്നാലും, അതിൻ്റെ സാധാരണ രൂപത്തിൽ ഇത് വളരെ അസ്ഥിരമാണ്, ഉടൻ തന്നെ ലായനിയിൽ കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിലേക്കും വെള്ളത്തിലേക്കും വിഘടിക്കുന്നു. അതിനാൽ, അതിൻ്റെ ലവണങ്ങൾ മാത്രമേ അറിയൂ, സ്വയം ഒരു പരിഹാരമല്ല.

കാർബൺ ഹാലൈഡുകൾ പ്രധാനമായും പരോക്ഷമായി ലഭിക്കുന്നു, കാരണം നേരിട്ടുള്ള സംശ്ലേഷണങ്ങൾ വളരെ ഉയർന്ന താപനിലയിലും കുറഞ്ഞ ഉൽപാദനത്തിലും മാത്രമേ ഉണ്ടാകൂ. ഏറ്റവും സാധാരണമായ ഒന്നാണ് CCL 4 - കാർബൺ ടെട്രാക്ലോറൈഡ്. ശ്വസിച്ചാൽ വിഷബാധയുണ്ടാക്കുന്ന വിഷ സംയുക്തം. മീഥേനിലെ റാഡിക്കൽ ഫോട്ടോകെമിക്കൽ സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷൻ പ്രതികരണങ്ങൾ വഴി ലഭിക്കുന്നത്.

ലോഹ കാർബൈഡുകൾ കാർബൺ സംയുക്തങ്ങളാണ്, അതിൽ അത് 4 ഓക്സിഡേഷൻ അവസ്ഥ കാണിക്കുന്നു. ചില ലോഹങ്ങളുടെ (അലുമിനിയം, ടങ്സ്റ്റൺ, ടൈറ്റാനിയം, നിയോബിയം, ടാൻ്റലം, ഹാഫ്നിയം) കാർബൈഡുകളുടെ പ്രധാന സ്വത്ത് ഉയർന്ന ശക്തിയും മികച്ച വൈദ്യുതചാലകവുമാണ്. ബോറോൺ കാർബൈഡ് ബി 4 സി വജ്രത്തിനു ശേഷമുള്ള ഏറ്റവും കാഠിന്യമുള്ള പദാർത്ഥങ്ങളിൽ ഒന്നാണ് (മോസ് പ്രകാരം 9.5). ഈ സംയുക്തങ്ങൾ സാങ്കേതികവിദ്യയിലും രാസ വ്യവസായത്തിലും ഹൈഡ്രോകാർബണുകളുടെ ഉറവിടങ്ങളായി ഉപയോഗിക്കുന്നു (വെള്ളത്തോടുകൂടിയ കാൽസ്യം കാർബൈഡ് അസറ്റിലീൻ, കാൽസ്യം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് എന്നിവയുടെ രൂപീകരണത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു).

പല ലോഹ അലോയ്കളും കാർബൺ ഉപയോഗിച്ചാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്, അതുവഴി അവയുടെ ഗുണനിലവാരവും സാങ്കേതിക സവിശേഷതകളും ഗണ്യമായി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു (സ്റ്റീൽ ഇരുമ്പിൻ്റെയും കാർബണിൻ്റെയും അലോയ് ആണ്).

നിരവധി ഓർഗാനിക് കാർബൺ സംയുക്തങ്ങൾ പ്രത്യേക ശ്രദ്ധ അർഹിക്കുന്നു, അതിൽ ഒരേ ആറ്റങ്ങളുമായി സംയോജിച്ച് വിവിധ ഘടനകളുടെ നീണ്ട ശൃംഖലകൾ രൂപപ്പെടുത്താൻ കഴിവുള്ള ഒരു അടിസ്ഥാന ഘടകമാണിത്. ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നവ:

• ആൽക്കെയ്നുകൾ;
• ആൽക്കീനുകൾ;
• അരങ്ങുകൾ;
• പ്രോട്ടീനുകൾ;
• കാർബോഹൈഡ്രേറ്റ്സ്;
• ന്യൂക്ലിക് ആസിഡുകൾ;
• ആൽക്കഹോൾ;
• കാർബോക്‌സിലിക് ആസിഡുകളും മറ്റ് പല തരം പദാർത്ഥങ്ങളും.

കാർബണിൻ്റെ പ്രയോഗം

മനുഷ്യജീവിതത്തിൽ കാർബൺ സംയുക്തങ്ങളുടെയും അതിൻ്റെ അലോട്രോപിക് പരിഷ്കാരങ്ങളുടെയും പ്രാധാന്യം വളരെ വലുതാണ്. ഇത് തീർച്ചയായും അങ്ങനെയാണെന്ന് വ്യക്തമാക്കാൻ നിങ്ങൾക്ക് ഏറ്റവും ആഗോള വ്യവസായങ്ങളിൽ പലതും പേരിടാം.

1. ഈ മൂലകം മനുഷ്യർക്ക് ഊർജ്ജം ലഭിക്കുന്ന എല്ലാത്തരം ജൈവ ഇന്ധനങ്ങളും ഉണ്ടാക്കുന്നു.
2. മെറ്റലർജിക്കൽ വ്യവസായം കാർബണിനെ അവയുടെ സംയുക്തങ്ങളിൽ നിന്ന് ലോഹങ്ങൾ ലഭിക്കുന്നതിന് ശക്തമായ കുറയ്ക്കുന്ന ഏജൻ്റായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. കാർബണേറ്റുകളും ഇവിടെ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
3. നിർമ്മാണവും രാസ വ്യവസായവും പുതിയ പദാർത്ഥങ്ങളെ സമന്വയിപ്പിക്കുന്നതിനും ആവശ്യമായ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനും കാർബൺ സംയുക്തങ്ങൾ വലിയ അളവിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

നിങ്ങൾക്ക് സമ്പദ്‌വ്യവസ്ഥയുടെ അത്തരം മേഖലകളെ ഇങ്ങനെയും പേരിടാം:

• ആണവ വ്യവസായം;
• ആഭരണ നിർമ്മാണം;
• സാങ്കേതിക ഉപകരണങ്ങൾ (ലൂബ്രിക്കൻ്റുകൾ, ചൂട്-പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള ക്രൂസിബിളുകൾ, പെൻസിലുകൾ മുതലായവ);
• പാറകളുടെ ഭൂമിശാസ്ത്രപരമായ പ്രായം നിർണ്ണയിക്കൽ - റേഡിയോ ആക്ടീവ് സൂചകം 14 സി;
• കാർബൺ ഒരു മികച്ച അഡ്‌സോർബൻ്റാണ്, ഇത് ഫിൽട്ടറുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിന് ഉപയോഗിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു.

പ്രകൃതിയിൽ സൈക്കിൾ

പ്രകൃതിയിൽ കാണപ്പെടുന്ന കാർബണിൻ്റെ പിണ്ഡം ഒരു സ്ഥിരമായ ചക്രത്തിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്, ഇത് ലോകമെമ്പാടും ഓരോ സെക്കൻഡിലും ചാക്രികമായി സംഭവിക്കുന്നു. അങ്ങനെ, കാർബണിൻ്റെ അന്തരീക്ഷ സ്രോതസ്സായ CO 2, സസ്യങ്ങൾ ആഗിരണം ചെയ്യുകയും ശ്വസന സമയത്ത് എല്ലാ ജീവജാലങ്ങളും പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യുന്നു. അത് അന്തരീക്ഷത്തിൽ പ്രവേശിച്ചുകഴിഞ്ഞാൽ, അത് വീണ്ടും ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, അങ്ങനെ ചക്രം തുടരുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ജൈവ അവശിഷ്ടങ്ങളുടെ മരണം കാർബണിൻ്റെ പ്രകാശനത്തിലേക്കും നിലത്ത് അടിഞ്ഞുകൂടുന്നതിലേക്കും നയിക്കുന്നു, അവിടെ നിന്ന് അത് വീണ്ടും ജീവജാലങ്ങളാൽ ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുകയും വാതകത്തിൻ്റെ രൂപത്തിൽ അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് വിടുകയും ചെയ്യുന്നു.