Көмүртек

Көмүртек атомы

Көмүртек (лат. Carboneum) – Д. И. Менделеев мезгилдик системасы IVА группа элементи ; к.н. 6; ат. м. 12,011. Жаратылышта көмүртек туруктуу эки изотоп аралашмасынан – ¹²С (98,892 % жана ¹³С (1,108 %) турат. Радиоактивдүү изотоптору маанилүүсү – ¹⁴С (Т_½ =5570 жыл). Көмүртек үчүн иондук байланышты пайда кылуу мүнөздүү эмес, электронун оңой берүүчү активдүү металлдар менен болгон бирикмелеринде гана (мис. алюминий карбиди Al 4+3C3-4) анын окистенүү даражасы -4кө барабар. Элементтер басымдуу бөлүгү менен көмүртек бекем коваленттик байланыштагы бирикмелерди берет, ал байланышка көмүртек сырткы электрондук катмарындагы 4 электрон толугу менен катышат. Ошондуктан көмүртек IV валенттүү, бирок II валенттүү бирикмелери да белгилүү, мис. Көмүртек (II) оксиди СО (ис газы). К.жаратылышта таралышы б-ча 17-орунда турат – жер кыртышынын 0,1 % түзөт.

Көмүртек негизги минералдары: табигый карбонаттар (жер кыртышындагы м. 9,6×10¹⁵ т.), күйүүчү кендер – таш көмүр, күрөң көмүр, нефть, жаратылыш газы, чымкөң, күйүүчү сланец түрүндө топтолгон (жалпы запасы 10¹³т.). Ал эми тирүү организмдеги (микроорганизмдер, өсүмдүк жана жаныбарлар) К. саны 10¹² т., атмосферада көмүр кычкыл газы түрүндөгү саны 6×10¹¹ т-ны түзсө, гидросферада (эриген көмүр кычкыл газы түрүндөгү) атмосферадагыга караганда 60 эсе көп болот. К. орг. бирикмелери тирүү организмди түзүүчү материал менен камсыз кылат. Жаратылышта эркин абалында 3 жөнөкөй зат: алмаз, графит жана карбин түрүндө кездешет. Алмаз – кубдук, графит гексагоналдык кристаллдык торчолуу структурага ээ, карбин - структурасыз зат, К. полимери болуп саналат (ХХ-к. орто ченинде орус окумуштуулары тарабынан ачылган). Таза К-тин курамында кээ бир көмүр түрлөрү, мис., антрацит (98 % С) жакын болот. Алмаз өтө сейрек таралган. Мис.: алмаздуу кендер – кимберлиттер 0,0009 % ашпаган санда гана болот. Жөнөкөй алмаз м. 0,2-0,4 г, а эгерде ири өлчөмдөгү алмаздар табылса, аларга өзгөчө ат берилет. Азыркы мезгилде эң ири алмаз деп Түштүк Африкадан табылган “Кулинан” алмазы (10х6,5х5 см өлчөмдөгү м. 621,2 г) саналат. Ири кендери Түштүк Африкада, Бразилияда, АКШ, Мексика, Индия жана Россияда (Якутия, Урал) жайгашкан. Алмаз өзгөчө касиети – анын өтө катуулугу жана кооздугу. Атайын иштетилип, өтө жылмаланган алмаз бриллиант деп аталат. Анын аты араб сөзү “ал-мас” – катуунун катуусу дегенди билдирет. К. жер шарында гана эмес, башка космос телолорунда таралган. Анын эң жөнөкөй бирикмелери СН4 жана СО2 күн системасынын бардык планеталарынан табылган. Мис., Марс атмосферасы негизинен көмүр кычкыл газынан турат. К. спектри алыскы жылдызда, кометада жана туманда да байкалган. Ал эми кээ бир метеориттерде алмаз, графит эле эмес, орг. бирикмелери да табылган. К. өзгөчөлүгү болуп, анын өз ара бири-бири менен байланышып чексиз узун жана өтө бекем байланышкан атомунун чынжырын түзүү жөндөмдүүлүгү. Физикалык касиеттери б-ча графит менен алмаз кескин айырмаланат. Алмаз түссүз, тунук, жарыкты күчтүү сындырган жана жаратылышта табылган кристаллдын эң катуусу. Графит – бозомтук кара түстөгү, тунук эмес, майланышкан металлдык жалтырактыкка ээ, катуулугу б-ча кагаздан да начар кристалл болуп саналат. К. бөлмө температурасында бардык формасында инерттүү, бирок ысытууда көптөгөн заттар менен аракеттенет. Абада ысытууда кычкылтек ашыкча болсо, көмүр кычкыл газына чейин, жетишсиз болсо К. (II) оксидине чейин окистенет да, реакциянын натыйжасында көп сандагы энергия жылуулук жана жарык түрүндө бөлүнүп чыгат:

С + О₂ = СО₂ + 393,5 кДж,

2С + О₂ = 2СО + 223,0 кДж.

К. калыбына келтиргичтик касиети металлдар оксиддери менен аракеттешүүсүндө өзгөчө ачык байкалат, мис.:

ZnO + C = Zn + CO

(1200 °C). К. бардык формасында щелочтор таасирине (ысытуу) туруктуу. Төмөнкү температурада концент. к-талар таасир этпейт, бирок 1000С жогорку темп-рада ысытуудан аморфтук К. акырындык менен окистенет. Алмаз менен графит басымдуу бөлүгү табигый сырьёну кайра иштетүү аркылуу алынат. Казылып алынган алмаз кендери – кимберлиттер алгач аябай майдаланат, андан соң жуулат – жеңил тоо тектери (чопо ж.б.) агып кетет, алмаз кармаган оор бөлүгү калат. Мында иштетүүдө алмаз атайын курамдагы майларга (вазелин сыяктуу) жабышып бөлүнүп калат. Аягына чейин тазалоо үчүн, алмаз к-талар жана щелочто жуулат. К. бирикмелери колдонуу тармагы чексиз. Алмаз ири кристаллдары кооздук буюм катары колдонулат. Ал эми майда, тунук эмес кристаллдары же жасалма алынган кристаллдары кесүүчү, жылмалоочу жана тоотектерин бургулоочу аспаптарда пайдаланылат. Графит ысыкка жана бузуучу чөйрөлөргө туруктуулугу, электр тогун жакшы өткөрүшү аны ө. ж-да өтө маанилүү материалдар катарына коёт. Андан куймалар үчүн калыптар, балкытып эритүү үчүн тигелдер (казандар) жана отко чыдамдуу буюмдар жасалат. О. эле графит өтө көп бөлүгү электротех. ө. ж-да электроддор, гальваникалык элементтер жана аккумуляторлор, электр кыймылдаткычтарын даярдоодо колдонулат. Өтө таза графит ядролук реакторлордо нейтрондун ылдамдыгын төмөндөтүү үчүн колдонулат.

Колдонулган адабияттар

Химия: Энциклопедиялык окуу куралы/Мамлекеттик тил жана энциклопедия борбору, 2004. - 422 б. ISBN 9967-14-021-6