ಪಾಠದ ಸಾರಾಂಶ "ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ರಚನೆ. ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುವಿನ ವೇಲೆನ್ಸ್ ಸ್ಟೇಟ್ಸ್"

ಕಾರ್ಬನ್ ಬಹುಶಃ ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಮುಖ್ಯ ಮತ್ತು ಅದ್ಭುತವಾದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಅಂಶವಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅದರ ಸಹಾಯದಿಂದ ಅಜೈವಿಕ ಮತ್ತು ಸಾವಯವ ಎರಡೂ ಬೃಹತ್ ಪ್ರಮಾಣದ ವಿವಿಧ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಕಾರ್ಬನ್ ಎಲ್ಲಾ ಜೀವಿಗಳ ಆಧಾರವಾಗಿದೆ; ನೀರು ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕದೊಂದಿಗೆ ಇಂಗಾಲವು ನಮ್ಮ ಗ್ರಹದ ಜೀವನದ ಆಧಾರವಾಗಿದೆ ಎಂದು ನಾವು ಹೇಳಬಹುದು! ಕಾರ್ಬನ್ ವಿವಿಧ ರೂಪಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಅದು ಅವುಗಳ ಭೌತ ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ನೋಟದಲ್ಲಿ ಹೋಲುವಂತಿಲ್ಲ. ಆದರೆ ಇದೆಲ್ಲವೂ ಇಂಗಾಲ!

ಇಂಗಾಲದ ಆವಿಷ್ಕಾರದ ಇತಿಹಾಸ

ಪ್ರಾಚೀನ ಕಾಲದಿಂದಲೂ ಕಾರ್ಬನ್ ಮಾನವಕುಲಕ್ಕೆ ತಿಳಿದಿದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಮತ್ತು ಕಲ್ಲಿದ್ದಲನ್ನು ಪ್ರಾಚೀನ ಗ್ರೀಕರು ಬಳಸುತ್ತಿದ್ದರು ಮತ್ತು ವಜ್ರಗಳು ಭಾರತದಲ್ಲಿ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿವೆ. ನಿಜ, ನೋಟದಲ್ಲಿ ಹೋಲುವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಎಂದು ತಪ್ಪಾಗಿ ಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪ್ರಾಚೀನ ಕಾಲದಲ್ಲಿ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಬರವಣಿಗೆಗೆ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿತ್ತು. ಅದರ ಹೆಸರು ಕೂಡ ಗ್ರೀಕ್ ಪದ "ಗ್ರಾಫೊ" ನಿಂದ ಬಂದಿದೆ - "ನಾನು ಬರೆಯುತ್ತೇನೆ". ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ಈಗ ಪೆನ್ಸಿಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. 18 ನೇ ಶತಮಾನದ ಮೊದಲಾರ್ಧದಲ್ಲಿ ಬ್ರೆಜಿಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ವಜ್ರಗಳನ್ನು ವ್ಯಾಪಾರ ಮಾಡಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲಾಯಿತು, ಆ ಸಮಯದಿಂದ ಅನೇಕ ನಿಕ್ಷೇಪಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಯಿತು ಮತ್ತು 1970 ರಲ್ಲಿ ವಜ್ರಗಳನ್ನು ಕೃತಕವಾಗಿ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಯಿತು. ಅಂತಹ ಕೃತಕ ವಜ್ರಗಳನ್ನು ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ನೈಸರ್ಗಿಕವಾದವುಗಳನ್ನು ಆಭರಣಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬನ್

ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ವಾತಾವರಣ ಮತ್ತು ಜಲಗೋಳದಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಮಹತ್ವದ ಪ್ರಮಾಣದ ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಾತಾವರಣವು ಸುಮಾರು 0.046% ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಿನದನ್ನು ವಿಶ್ವ ಸಾಗರದಲ್ಲಿ ಕರಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಜೊತೆಗೆ, ನಾವು ಮೇಲೆ ನೋಡಿದಂತೆ, ಕಾರ್ಬನ್ ಜೀವಂತ ಜೀವಿಗಳ ಆಧಾರವಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, 70 ಕೆಜಿ ಮಾನವ ದೇಹವು ಸುಮಾರು 13 ಕೆಜಿ ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ! ಇದು ಒಬ್ಬ ವ್ಯಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ! ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ಎಲ್ಲಾ ಸಸ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಾಣಿಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಪರಿಗಣಿಸಿ ...

ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲದ ಚಕ್ರ

ಇಂಗಾಲದ ಅಲೋಟ್ರೋಪಿಕ್ ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳು

ಕಾರ್ಬನ್ ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಅಂಶವಾಗಿದ್ದು ಅದು ಅಲೋಟ್ರೊಪಿಕ್ ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚು ಸರಳವಾಗಿ ವಿವಿಧ ರೂಪಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳನ್ನು ಸ್ಫಟಿಕದಂತಹ, ಅಸ್ಫಾಟಿಕ ಮತ್ತು ಸಮೂಹಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳು ನಿಯಮಿತ ಸ್ಫಟಿಕ ಜಾಲರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಈ ಗುಂಪು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ: ಡೈಮಂಡ್, ಫುಲ್ಲರೈಟ್, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್, ಲಾನ್ಸ್‌ಡೇಲೈಟ್, ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳು. ಇಂಗಾಲದ ಬಹುಪಾಲು ಸ್ಫಟಿಕದ ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳು "ವಿಶ್ವದ ಅತ್ಯಂತ ಕಠಿಣ ವಸ್ತುಗಳು" ಶ್ರೇಯಾಂಕದಲ್ಲಿ ಮೊದಲ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿವೆ.

ಇತರ ರಾಸಾಯನಿಕ ಅಂಶಗಳ ಸಣ್ಣ ಮಿಶ್ರಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಇಂಗಾಲದಿಂದ ಅಸ್ಫಾಟಿಕ ರೂಪಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಈ ಗುಂಪಿನ ಮುಖ್ಯ ಪ್ರತಿನಿಧಿಗಳು: ಕಲ್ಲಿದ್ದಲು (ಕಲ್ಲು, ಮರ, ಸಕ್ರಿಯ), ಮಸಿ, ಆಂಥ್ರಾಸೈಟ್.

ಅತ್ಯಂತ ಸಂಕೀರ್ಣ ಮತ್ತು ಹೈಟೆಕ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಕ್ಲಸ್ಟರ್ಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಾಗಿವೆ. ಕ್ಲಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಒಂದು ವಿಶೇಷ ರಚನೆಯಾಗಿದ್ದು, ಇದರಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುಗಳು ಟೊಳ್ಳಾದ ಆಕಾರವನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ಒಳಗಿನಿಂದ ಇತರ ಅಂಶಗಳ ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ತುಂಬಿರುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ನೀರು. ಈ ಗುಂಪಿನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿನಿಧಿಗಳಿಲ್ಲ; ಇದು ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಕೋನ್‌ಗಳು, ಆಸ್ಟ್ರಲೆನ್ಸ್ ಮತ್ತು ಡೈಕಾರ್ಬನ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ.

ಇಂಗಾಲದ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್

ಕಾರ್ಬನ್ ಮತ್ತು ಅದರ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಮಾನವ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಇಂಧನದ ಮುಖ್ಯ ವಿಧಗಳು - ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅನಿಲ ಮತ್ತು ತೈಲ - ಇಂಗಾಲದಿಂದ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ರಾಸಾಯನಿಕ ಮತ್ತು ಮೆಟಲರ್ಜಿಕಲ್ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳು, ನಿರ್ಮಾಣ, ಮೆಕ್ಯಾನಿಕಲ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಮತ್ತು ವೈದ್ಯಕೀಯದಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಜ್ರಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಅಲೋಟ್ರೊಪಿಕ್ ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳನ್ನು ರಾಕೆಟ್ ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಆಭರಣ, ಫುಲ್ಲರೈಟ್ ಮತ್ತು ಲಾನ್ಸ್‌ಡೇಲೈಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳು, ತಾಂತ್ರಿಕ ಉಪಕರಣಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನವುಗಳಿಗಾಗಿ ವಿವಿಧ ಲೂಬ್ರಿಕಂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಇಂಗಾಲದ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದ್ಯಮವು ಪ್ರಸ್ತುತ ಇಂಗಾಲವಿಲ್ಲದೆ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ; ಇದನ್ನು ಎಲ್ಲೆಡೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ!

ಸಾವಯವ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವು ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವಾಗಿದೆ. ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಅಜೈವಿಕ ಪದಗಳಿಗಿಂತ ಹತ್ತಾರು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ, ಅದನ್ನು ಮಾತ್ರ ವಿವರಿಸಬಹುದು ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುವಿನ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳು :

a) ಅವನು ಒಳಗಿದ್ದಾನೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋನೆಜಿಟಿವಿಟಿ ಮಾಪಕದ ಮಧ್ಯದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಎರಡನೆಯ ಅವಧಿ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅವನು ತನ್ನದೇ ಆದದನ್ನು ಬಿಟ್ಟುಕೊಡಲು ಮತ್ತು ಇತರ ಜನರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸಲು ಮತ್ತು ಧನಾತ್ಮಕ ಅಥವಾ ಋಣಾತ್ಮಕ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಳ್ಳಲು ಲಾಭದಾಯಕವಲ್ಲದ;

b) ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಶೆಲ್ನ ವಿಶೇಷ ರಚನೆ - ಯಾವುದೇ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಜೋಡಿಗಳು ಮತ್ತು ಮುಕ್ತ ಕಕ್ಷೆಗಳಿಲ್ಲ (ಇದೇ ರೀತಿಯ ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ಕೇವಲ ಒಂದು ಪರಮಾಣು ಇದೆ - ಹೈಡ್ರೋಜನ್, ಬಹುಶಃ ಇಂಗಾಲ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನೇಕ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಕಾರಣ - ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್).

ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ರಚನೆ

C – 1s 2 2s 2 2p 2 ಅಥವಾ 1s 2 2s 2 2p x 1 2p y 1 2p z 0

ಚಿತ್ರಾತ್ಮಕ ರೂಪದಲ್ಲಿ:

ಪ್ರಚೋದಿತ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ:

*C – 1s 2 2s 1 2p 3 ಅಥವಾ 1s 2 2s 1 2p x 1 2p y 1 2p z 1

ಜೀವಕೋಶಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ:

s- ಮತ್ತು p-ಕಕ್ಷೆಗಳ ಆಕಾರ

ಪರಮಾಣು ಕಕ್ಷೆ - ಅನುಗುಣವಾದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಂಖ್ಯೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಕಂಡುಬರುವ ಜಾಗದ ಪ್ರದೇಶ.

ಇದು ಮೂರು-ಆಯಾಮದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ "ಕಾಂಟೂರ್ ಮ್ಯಾಪ್" ಆಗಿದ್ದು, ಇದರಲ್ಲಿ ತರಂಗ ಕಾರ್ಯವು ಕಕ್ಷೆಯ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸಂಭವನೀಯತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ.

ಪರಮಾಣು ಕಕ್ಷೆಗಳ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಗಾತ್ರಗಳು ಅವುಗಳ ಶಕ್ತಿಗಳು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತವೆ ( ಪ್ರಮುಖ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಂಖ್ಯೆ- n), ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ದೃಷ್ಟಿಕೋನವನ್ನು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಂಖ್ಯೆಗಳು l ಮತ್ತು m ನಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಕ್ಷೆಗಳಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಸ್ಪಿನ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಂಖ್ಯೆಯಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪ್ರತಿ ಕಕ್ಷೆಯು ವಿರುದ್ಧ ಸ್ಪಿನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ 2 ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ.

ಇತರ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಂಧಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವಾಗ, ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣು ತನ್ನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಶೆಲ್ ಅನ್ನು ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಬಲವಾದ ಬಂಧಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ಶಕ್ತಿಯು ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ.

ಪರಮಾಣುವಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಶೆಲ್ ಅನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲು ಶಕ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಅದನ್ನು ಬಲವಾದ ಬಂಧಗಳ ರಚನೆಯಿಂದ ಸರಿದೂಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣು ಬಂಧಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಶೆಲ್ ರೂಪಾಂತರ (ಹೈಬ್ರಿಡೈಸೇಶನ್) ಮುಖ್ಯವಾಗಿ 3 ವಿಧಗಳಾಗಿರಬಹುದು.

ಹೈಬ್ರಿಡೈಸೇಶನ್ ವಿಧಗಳು:

sp 3 - ಒಂದು ಪರಮಾಣು 4 ನೆರೆಯ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಂಧಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ (ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಲ್ ಹೈಬ್ರಿಡೈಸೇಶನ್):

ಎಸ್ಪಿ 3 ರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸೂತ್ರ - ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣು:

*С –1s 2 2(sp 3) 4 ಕೋಶಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ

ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಆರ್ಬಿಟಲ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಬಂಧದ ಕೋನವು ~109° ಆಗಿದೆ.

ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ಸ್ಟೀರಿಯೊಕೆಮಿಕಲ್ ಸೂತ್ರ:

sp 2 - ಹೈಬ್ರಿಡೈಸೇಶನ್ (ವೇಲೆನ್ಸಿ ಸ್ಥಿತಿ)- ಒಂದು ಪರಮಾಣು 3 ನೆರೆಯ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಂಧಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ (ತ್ರಿಕೋನ ಹೈಬ್ರಿಡೈಸೇಶನ್):

ಎಸ್ಪಿ 2 ರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸೂತ್ರ - ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣು:

* С –1s 2 2(sp 2) 3 2p 1 ಕೋಶಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ

ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಆರ್ಬಿಟಲ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಬಂಧದ ಕೋನವು ~120° ಆಗಿದೆ.

ಎಸ್ಪಿ 2 ರ ಸ್ಟೀರಿಯೊಕೆಮಿಕಲ್ ಫಾರ್ಮುಲಾ - ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣು:

sp- ಹೈಬ್ರಿಡೈಸೇಶನ್ (ವೇಲೆನ್ಸಿ ಸ್ಥಿತಿ) - ಒಂದು ಪರಮಾಣುವು 2 ನೆರೆಯ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಂಧಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ (ರೇಖೀಯ ಹೈಬ್ರಿಡೈಸೇಶನ್):

ಎಸ್ಪಿ-ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸೂತ್ರ:

*С –1s 2 2(sp) 2 2p 2 ಕೋಶಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ

ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಆರ್ಬಿಟಲ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಬಂಧದ ಕೋನವು ~180° ಆಗಿದೆ.

ಸ್ಟೀರಿಯೊಕೆಮಿಕಲ್ ಸೂತ್ರ:

s-ಆರ್ಬಿಟಲ್ ಎಲ್ಲಾ ರೀತಿಯ ಹೈಬ್ರಿಡೈಸೇಶನ್‌ನಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಕನಿಷ್ಠ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೋಡದ ಪುನರ್ರಚನೆಯು ಪ್ರಬಲ ಸಂಭವನೀಯ ಬಂಧಗಳ ರಚನೆಗೆ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಅಣುವಿನಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣುಗಳ ಕನಿಷ್ಠ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರಲ್ಲಿ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಕಕ್ಷೆಗಳು ಒಂದೇ ಆಗಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಬಂಧದ ಕೋನಗಳು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿರಬಹುದು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ CH 2 Cl 2 ಮತ್ತು CCL 4

2. ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಲ್ಲಿ ಕೋವೆಲೆಂಟ್ ಬಂಧಗಳು

ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಗಳು, ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು, ವಿಧಾನಗಳು ಮತ್ತು ರಚನೆಯ ಕಾರಣಗಳು - ಶಾಲಾ ಪಠ್ಯಕ್ರಮ.

ನಾನು ನಿಮಗೆ ನೆನಪಿಸುತ್ತೇನೆ:

1. ಶಿಕ್ಷಣ ಸಂವಹನ ಪರಮಾಣುಗಳ ನಡುವೆ ಅವುಗಳ ಪರಮಾಣು ಕಕ್ಷೆಗಳ ಅತಿಕ್ರಮಣದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು, ಮತ್ತು ಇದು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿದೆ (ದೊಡ್ಡ ಅತಿಕ್ರಮಣ ಅವಿಭಾಜ್ಯ), ಬಂಧವು ಬಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿದ ಮಾಹಿತಿಯ ಪ್ರಕಾರ, ಪರಮಾಣು ಕಕ್ಷೆಗಳ S rel ನ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಅತಿಕ್ರಮಣ ದಕ್ಷತೆಯು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ:

ಆದ್ದರಿಂದ, ನಾಲ್ಕು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಂಧಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಎಸ್ಪಿ 3 ಕಾರ್ಬನ್ ಆರ್ಬಿಟಲ್‌ಗಳಂತಹ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಆರ್ಬಿಟಲ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಬಲವಾದ ಬಂಧಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

2. ಇಂಗಾಲದ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಲ್ಲಿನ ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಗಳು ಎರಡು ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ:

ಎ)ಎರಡು ಪರಮಾಣು ಕಕ್ಷೆಗಳು ಅವುಗಳ ಪ್ರಧಾನ ಅಕ್ಷಗಳ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಅತಿಕ್ರಮಿಸಿದರೆ, ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಬಂಧವನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ - σ ಬಂಧ.

ರೇಖಾಗಣಿತ.ಹೀಗಾಗಿ, ಮೀಥೇನ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಂಧಗಳು ರೂಪುಗೊಂಡಾಗ, ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ನಾಲ್ಕು ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಎಸ್ಪಿ 3 ~ ಕಕ್ಷೆಗಳು ನಾಲ್ಕು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಎಸ್-ಆರ್ಬಿಟಲ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಅತಿಕ್ರಮಿಸುತ್ತವೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದಕ್ಕೂ 109 ° 28" ಕೋನದಲ್ಲಿ ನಾಲ್ಕು ಒಂದೇ ಬಲವಾದ σ ಬಂಧಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಇತರೆ (ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಲ್ ಕೋನ) ಇದೇ ರೀತಿಯ ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾದ ಸಮ್ಮಿತೀಯ ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಲ್ ರಚನೆಯು ಸಹ ಉದ್ಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, CCL 4 ರ ರಚನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ; ಇಂಗಾಲದೊಂದಿಗೆ ಬಂಧಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಪರಮಾಣುಗಳು ಅಸಮಾನವಾಗಿದ್ದರೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ CH 2 C1 2 ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ರಚನೆಯು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸಮ್ಮಿತೀಯದಿಂದ ಸ್ವಲ್ಪ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೂ ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಇದು ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಲ್ ಆಗಿ ಉಳಿದಿದೆ.

σ ಬಾಂಡ್ ಉದ್ದಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುಗಳ ನಡುವೆ ಪರಮಾಣುಗಳ ಹೈಬ್ರಿಡೈಸೇಶನ್ ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು sp 3 - ಹೈಬ್ರಿಡೈಸೇಶನ್ sp ಗೆ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. s ಕಕ್ಷೆಯು p ಕಕ್ಷೆಗಿಂತ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆ ಎಂಬ ಅಂಶದಿಂದ ಇದನ್ನು ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ, ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಅದರ ಪಾಲು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ, ಅದು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಬಂಧವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ.

ಬಿ) ಎರಡು ಪರಮಾಣುಗಳಾಗಿದ್ದರೆ ಪ ಪರಸ್ಪರ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿರುವ ಕಕ್ಷೆಗಳು ಪರಮಾಣುಗಳಿರುವ ಸಮತಲದ ಮೇಲೆ ಮತ್ತು ಕೆಳಗೆ ಪಾರ್ಶ್ವ ಅತಿಕ್ರಮಣವನ್ನು ನಡೆಸುತ್ತವೆ, ನಂತರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಬಂಧವನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ - π (ಪಿಐ) - ಸಂವಹನ

ಲ್ಯಾಟರಲ್ ಅತಿಕ್ರಮಣಪರಮಾಣು ಕಕ್ಷೆಗಳು ಪ್ರಮುಖ ಅಕ್ಷದ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಅತಿಕ್ರಮಿಸುವುದಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿದೆ π - ಸಂಪರ್ಕಗಳು ಕಡಿಮೆ ಬಲವಾಗಿರುತ್ತವೆ σ - ಸಂಪರ್ಕಗಳು. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ, ಡಬಲ್ ಕಾರ್ಬನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಬಂಧದ ಶಕ್ತಿಯು ಒಂದೇ ಬಂಧದ ಶಕ್ತಿಗಿಂತ ಎರಡು ಪಟ್ಟು ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಅಂಶದಲ್ಲಿ ಇದು ವ್ಯಕ್ತವಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಈಥೇನ್‌ನಲ್ಲಿನ C-C ಬಾಂಡ್ ಶಕ್ತಿಯು 347 kJ/mol ಆಗಿದ್ದರೆ, ಈಥೀನ್‌ನಲ್ಲಿನ C = C ಬಾಂಡ್ ಶಕ್ತಿಯು ಕೇವಲ 598 kJ/mol ಆಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ~ 700 kJ/mol ಅಲ್ಲ.

ಎರಡು ಪರಮಾಣು 2p ಕಕ್ಷೆಗಳ ಪಾರ್ಶ್ವ ಅತಿಕ್ರಮಣದ ಪದವಿ , ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಶಕ್ತಿ π ಎರಡು ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುಗಳು ಮತ್ತು ನಾಲ್ಕು ಬಂಧಗಳು ಇದ್ದಲ್ಲಿ ಬಂಧಗಳು ಗರಿಷ್ಠವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಪರಮಾಣುಗಳು ಒಂದೇ ಸಮತಲದಲ್ಲಿ ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾಗಿ ನೆಲೆಗೊಂಡಿವೆ, ಅಂದರೆ ಅವರು ಕೋಪ್ಲಾನರ್ , ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಪರಮಾಣು 2p ಕಕ್ಷೆಗಳು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ನಿಖರವಾಗಿ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಗರಿಷ್ಠ ಅತಿಕ್ರಮಣಕ್ಕೆ ಸಮರ್ಥವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಸುತ್ತಲೂ ತಿರುಗುವ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಕೋಪ್ಲಾನಾರ್ ಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಯಾವುದೇ ವಿಚಲನ σ -ಎರಡು ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ಬಂಧವು ಅತಿಕ್ರಮಣದ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಪ್ರಕಾರ, ಶಕ್ತಿಯ ಇಳಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ π -ಬಂಧ, ಇದು ಅಣುವಿನ ಸಮತಲತೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಸುತ್ತುವುದುಕಾರ್ಬನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಡಬಲ್ ಬಾಂಡ್ ಸುತ್ತಲೂ ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.

ವಿತರಣೆ π - ಅಣುವಿನ ಸಮತಲದ ಮೇಲೆ ಮತ್ತು ಕೆಳಗಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಎಂದರೆ ಅಸ್ತಿತ್ವ ಋಣಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದ ಪ್ರದೇಶಗಳು, ಯಾವುದೇ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕೊರತೆಯ ಕಾರಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸಲು ಸಿದ್ಧವಾಗಿದೆ.

ಆಮ್ಲಜನಕ, ಸಾರಜನಕ, ಇತ್ಯಾದಿಗಳ ಪರಮಾಣುಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ವೇಲೆನ್ಸಿ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ (ಹೈಬ್ರಿಡೈಸೇಶನ್), ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಜೋಡಿಗಳು ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಮತ್ತು ಪಿ-ಆರ್ಬಿಟಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿರಬಹುದು.

ಕಾರ್ಬನ್, ಸಿ (ಎ. ಕಾರ್ಬನ್; ಎನ್. ಕೊಹ್ಲೆನ್‌ಸ್ಟಾಫ್; ಎಫ್. ಕಾರ್ಬೋನ್; ಐ. ಕಾರ್ಬೊನೊ), ಇದು ಮೆಂಡಲೀವ್, ಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆ 6, ಪರಮಾಣು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ 12.041 ರ ಆವರ್ತಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಗುಂಪಿನ IV ರ ರಾಸಾಯನಿಕ ಅಂಶವಾಗಿದೆ. ನೈಸರ್ಗಿಕ ಇಂಗಾಲವು 2 ಸ್ಥಿರ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ: 12 C (98.892%) ಮತ್ತು 13 C (1.108%). ಇಂಗಾಲದ 6 ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳು ಸಹ ಇವೆ, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖವಾದ 14 ಸಿ ಐಸೊಟೋಪ್ 5.73.10 3 ವರ್ಷಗಳ ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ (ಈ ಐಸೊಟೋಪ್ ನಿರಂತರವಾಗಿ ವಾತಾವರಣದ ಮೇಲಿನ ಪದರಗಳಲ್ಲಿ ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ವಿಕಿರಣದಿಂದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಂದ 14 N ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ವಿಕಿರಣ).

ಕಾರ್ಬನ್ ಪ್ರಾಚೀನ ಕಾಲದಿಂದಲೂ ತಿಳಿದಿದೆ. ಅದಿರುಗಳಿಂದ ಲೋಹಗಳನ್ನು ಚೇತರಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಮರವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು ಮತ್ತು ವಜ್ರವನ್ನು ಒಂದು... ಇಂಗಾಲವನ್ನು ರಾಸಾಯನಿಕ ಅಂಶವಾಗಿ ಗುರುತಿಸುವುದು ಫ್ರೆಂಚ್ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ A. ಲಾವೊಸಿಯರ್ (1789) ಹೆಸರಿನೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ.

ಕಾರ್ಬನ್ ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳು ಮತ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು

ಇಂಗಾಲದ 4 ತಿಳಿದಿರುವ ಸ್ಫಟಿಕದ ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳಿವೆ: ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್, ಡೈಮಂಡ್, ಕಾರ್ಬೈನ್ ಮತ್ತು ಲೋನ್ಸ್‌ಡೇಲೈಟ್, ಅವುಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಕಾರ್ಬೈನ್ ಕೃತಕವಾಗಿ ತಯಾರಿಸಿದ ವಿವಿಧ ಇಂಗಾಲವಾಗಿದೆ, ಇದು ನುಣ್ಣಗೆ ಸ್ಫಟಿಕದಂತಹ ಕಪ್ಪು ಪುಡಿಯಾಗಿದೆ, ಇದರ ಸ್ಫಟಿಕದ ರಚನೆಯು ಪರಸ್ಪರ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿರುವ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ದೀರ್ಘ ಸರಪಳಿಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಸಾಂದ್ರತೆ 3230-3300 kg/m3, ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ 11.52 J/mol.K. ಲೋನ್ಸ್ಡೇಲೈಟ್ ಉಲ್ಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕೃತಕವಾಗಿ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ; ಅದರ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ. ಕಾರ್ಬನ್ ಅನ್ನು ಅಸ್ತವ್ಯಸ್ತವಾಗಿರುವ ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ರಾಜ್ಯದಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲಾಗಿದೆ - ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ. ಅಸ್ಫಾಟಿಕ ಇಂಗಾಲ (ಮಸಿ, ಕೋಕ್, ಇದ್ದಿಲು). "ಅಸ್ಫಾಟಿಕ" ಇಂಗಾಲದ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಕಣಗಳ ಪ್ರಸರಣ ಮತ್ತು ಕಲ್ಮಶಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.

ಇಂಗಾಲದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು

ಸಂಯುಕ್ತಗಳಲ್ಲಿ, ಇಂಗಾಲವು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ +4 (ಸಾಮಾನ್ಯ), +2 ಮತ್ತು +3. ಸಾಮಾನ್ಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಇಂಗಾಲವು ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗಿ ಜಡವಾಗಿರುತ್ತದೆ; ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಇದು ಅನೇಕ ಅಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ, ಬಲವಾದ ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಇಂಗಾಲದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಚಟುವಟಿಕೆಯು "ಅಸ್ಫಾಟಿಕ" ಕಾರ್ಬನ್, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್, ಡೈಮಂಡ್ ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ; ಈ ರೀತಿಯ ಇಂಗಾಲದಲ್ಲಿ ವಾತಾವರಣದ ಆಮ್ಲಜನಕದೊಂದಿಗೆ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯು ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ 300-500 ° C, 600-700 ° C ಮತ್ತು 850-1000 ° C ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ (CO 2) ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ (CO) ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕರಗಿ ಕಾರ್ಬೊನಿಕ್ ಆಮ್ಲವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಇಂಗಾಲದ ಎಲ್ಲಾ ರೂಪಗಳು ಕ್ಷಾರ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಗಳಿಗೆ ನಿರೋಧಕವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಕಾರ್ಬನ್ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಹ್ಯಾಲೊಜೆನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ಮಾಡುವುದಿಲ್ಲ (ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಹೊರತುಪಡಿಸಿ, ಇದು 900 ° C ಗಿಂತ F2 ನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ), ಆದ್ದರಿಂದ ಅದರ ಹಾಲೈಡ್ಗಳನ್ನು ಪರೋಕ್ಷವಾಗಿ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾರಜನಕ-ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಲ್ಲಿ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸೈನೈಡ್ HCN (ಹೈಡ್ರೊಸಯಾನಿಕ್ ಆಮ್ಲ) ಮತ್ತು ಅದರ ಹಲವಾರು ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. 1000 ° C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, ಕಾರ್ಬನ್ ಅನೇಕ ಲೋಹಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ, ಕಾರ್ಬೈಡ್ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಎಲ್ಲಾ ರೀತಿಯ ಇಂಗಾಲಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯ ಅಜೈವಿಕ ಮತ್ತು ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕಗಳಲ್ಲಿ ಕರಗುವುದಿಲ್ಲ.

ಇಂಗಾಲದ ಪ್ರಮುಖ ಗುಣವೆಂದರೆ ಅದರ ಪರಮಾಣುಗಳು ತಮ್ಮ ನಡುವೆ ಬಲವಾದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಬಂಧಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ಹಾಗೆಯೇ ತಮ್ಮ ಮತ್ತು ಇತರ ಅಂಶಗಳ ನಡುವೆ. ಇತರ ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ 4 ಸಮಾನ ವೇಲೆನ್ಸಿ ಬಂಧಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಇಂಗಾಲದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಇಂಗಾಲದ ಅಸ್ಥಿಪಂಜರಗಳ ನಿರ್ಮಾಣವನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ (ರೇಖೀಯ, ಕವಲೊಡೆದ, ಆವರ್ತಕ); ಎಲ್ಲಾ ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ, ಎಲ್ಲಾ ಜೀವಿಗಳ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲದ ವಿಶೇಷ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಈ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು.

ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬನ್

ಭೂಮಿಯ ಹೊರಪದರದಲ್ಲಿ ಸರಾಸರಿ ಇಂಗಾಲದ ಅಂಶವು 2.3.10% (ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಿಂದ); ಇದಲ್ಲದೆ, ಇಂಗಾಲದ ಬಹುಪಾಲು ಸೆಡಿಮೆಂಟರಿ ಬಂಡೆಗಳಲ್ಲಿ (1%) ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇತರ ಬಂಡೆಗಳಲ್ಲಿ ಈ ಅಂಶದ ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮತ್ತು ಸರಿಸುಮಾರು ಸಮಾನ (1-3.10%) ಸಾಂದ್ರತೆಗಳಿವೆ. ಇಂಗಾಲವು ಮೇಲಿನ ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಅದರ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಜೀವಂತ ವಸ್ತು (18%), ಮರ (50%), ಕಲ್ಲಿದ್ದಲು (80%), ತೈಲ (85%), ಆಂಥ್ರಾಸೈಟ್ (96%), ಹಾಗೆಯೇ ಡಾಲಮೈಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸುಣ್ಣದ ಕಲ್ಲುಗಳು. 100 ಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚು ಇಂಗಾಲದ ಖನಿಜಗಳು ತಿಳಿದಿವೆ, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದವು ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ, ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಕಬ್ಬಿಣದ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್‌ಗಳು (ಕ್ಯಾಲ್ಸೈಟ್ CaCO 3, ಡಾಲಮೈಟ್ (Ca, Mg) CO 3 ಮತ್ತು ಸೈಡರೈಟ್ FeCO 3). ಭೂಮಿಯ ಹೊರಪದರದಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲದ ಶೇಖರಣೆಯು ಸಾವಯವ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಸೋರಿಕೆಯಾಗುವ ಇತರ ಅಂಶಗಳ ಶೇಖರಣೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ಕರಗದ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಜಲಾಶಯಗಳ ಕೆಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ಅದರ ಸಮಾಧಿಯ ನಂತರ ಅವಕ್ಷೇಪಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಜ್ವಾಲಾಮುಖಿ ಚಟುವಟಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಸಾವಯವ ಇಂಧನಗಳ ದಹನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಭೂಮಿಯಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ CO 2 ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ವಾತಾವರಣಕ್ಕೆ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಾತಾವರಣದಿಂದ, CO 2 ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಸಸ್ಯಗಳಿಂದ ಹೀರಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಮುದ್ರದ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕರಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಒಟ್ಟಾರೆ ಇಂಗಾಲದ ಚಕ್ರದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಕೊಂಡಿಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಇಂಗಾಲವು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ; ಸೂರ್ಯನ ಮೇಲೆ, ಪರಮಾಣು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸುವ ಹೈಡ್ರೋಜನ್, ಹೀಲಿಯಂ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕದ ನಂತರ ಕಾರ್ಬನ್ ಹೇರಳವಾಗಿ 4 ನೇ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿದೆ.

ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಮತ್ತು ಬಳಕೆ

ಇಂಗಾಲದ ಪ್ರಮುಖ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಆರ್ಥಿಕ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ಮಾನವರು ಸೇವಿಸುವ ಎಲ್ಲಾ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲಗಳಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 90% ಪಳೆಯುಳಿಕೆ ಇಂಧನಗಳಿಂದ ಬರುತ್ತವೆ ಎಂಬ ಅಂಶದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ತೈಲವನ್ನು ಇಂಧನವಾಗಿ ಅಲ್ಲ, ಆದರೆ ವಿವಿಧ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಿಗೆ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಪ್ರವೃತ್ತಿ ಇದೆ. ಕಾರ್ಬೊನೇಟ್ (ಲೋಹ, ನಿರ್ಮಾಣ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಉತ್ಪಾದನೆ), ವಜ್ರಗಳು (ಆಭರಣಗಳು, ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ) ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ (ಪರಮಾಣು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ, ಶಾಖ-ನಿರೋಧಕ ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ಗಳು, ಪೆನ್ಸಿಲ್‌ಗಳು) ರೂಪದಲ್ಲಿ ಗಣಿಗಾರಿಕೆ ಮಾಡಲಾದ ಕಾರ್ಬನ್‌ನಿಂದ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಆರ್ಥಿಕತೆಯಲ್ಲಿ ಸಣ್ಣ, ಆದರೆ ಬಹಳ ಮಹತ್ವದ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. , ಕೆಲವು ವಿಧದ ಲೂಬ್ರಿಕಂಟ್ಗಳು ಮತ್ತು ಇತ್ಯಾದಿ). ಜೈವಿಕ ಮೂಲದ ಅವಶೇಷಗಳಲ್ಲಿ 14 ಸಿ ಐಸೊಟೋಪ್ನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಚಟುವಟಿಕೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಅವರ ವಯಸ್ಸನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ರೇಡಿಯೋಕಾರ್ಬನ್ ಡೇಟಿಂಗ್ ವಿಧಾನ). 14 ಸಿ ಅನ್ನು ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಟ್ರೇಸರ್ ಆಗಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದ ಐಸೊಟೋಪ್ 12 ಸಿ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ - ಈ ಐಸೊಟೋಪ್ನ ಪರಮಾಣುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಹನ್ನೆರಡನೇ ಒಂದು ಭಾಗವನ್ನು ರಾಸಾಯನಿಕ ಅಂಶಗಳ ಪರಮಾಣು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಘಟಕವಾಗಿ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಸಾವಯವ ಜೀವನವನ್ನು ಇಂಗಾಲದ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಿಂದ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂಶವು ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ರಚನೆಗಳ ಮುಖ್ಯ ಅಂಶಗಳ ಭಾಗವಾಗಿದೆ: ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು, ಕಾರ್ಬೋಹೈಡ್ರೇಟ್ಗಳು ಮತ್ತು ಕೊಬ್ಬುಗಳು, ಮತ್ತು ಆನುವಂಶಿಕತೆಯ ವಸ್ತುವಿನ ಆಧಾರವನ್ನು ಸಹ ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ - ಡಿಯೋಕ್ಸಿರೈಬೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಿಕ್ ಆಮ್ಲ. ಅಜೈವಿಕ ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ, ಇಂಗಾಲವು ಭೂಮಿಯ ಹೊರಪದರ ಮತ್ತು ಗ್ರಹದ ವಾತಾವರಣವನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಸಾಮಾನ್ಯ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಜ್ಞಾನದ ಶಾಖೆಯಾಗಿ ಸಾವಯವ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಅಂಶ ಇಂಗಾಲ ಮತ್ತು ಅದರ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ಮೀಸಲಾಗಿರುತ್ತದೆ. ನಮ್ಮ ಲೇಖನವು ಇಂಗಾಲದ ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಅದರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸುತ್ತದೆ.

ಮೆಂಡಲೀವ್ನ ಆವರ್ತಕ ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿ ಅಂಶದ ಸ್ಥಳ

ಕಾರ್ಬನ್ ಉಪಗುಂಪು IV ಗುಂಪಿನ ಮುಖ್ಯ ಉಪಗುಂಪು, ಇದು ಇಂಗಾಲದ ಜೊತೆಗೆ, ಸಿಲಿಕಾನ್, ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್, ತವರ ಮತ್ತು ಸೀಸವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಎಲ್ಲಾ ಅಂಶಗಳು ಬಾಹ್ಯ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟದ ಒಂದೇ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಅದರ ಮೇಲೆ ನಾಲ್ಕು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ನೆಲೆಗೊಂಡಿವೆ. ಇದು ಅವರ ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಹೋಲಿಕೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಉಪಗುಂಪಿನ ಅಂಶಗಳು ದ್ವಿಗುಣವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಪರಮಾಣುಗಳು ಉತ್ಸುಕ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಹೋದಾಗ, ಅವು 4 ರ ವೇಲೆನ್ಸಿಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. ಇಂಗಾಲದ ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಅದರ ಪರಮಾಣುವಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಚಿಪ್ಪುಗಳ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಆಮ್ಲಜನಕದೊಂದಿಗಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಕಣಗಳು ಉತ್ಸಾಹವಿಲ್ಲದ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಇರುವ ಒಂದು ಅಂಶವು ಅಸಡ್ಡೆ ಆಕ್ಸೈಡ್ CO ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಉತ್ತೇಜಿತ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ಗೆ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಇದು ಆಮ್ಲೀಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲದ ರೂಪಗಳು

ಡೈಮಂಡ್, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬೈನ್ ಇಂಗಾಲದ ಮೂರು ಅಲೋಟ್ರೊಪಿಕ್ ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳು ಸರಳ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣಗಳ ವಕ್ರೀಭವನದ ಉನ್ನತ ಮಟ್ಟದ ಪಾರದರ್ಶಕ ಹರಳುಗಳು, ಇದು ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಕಠಿಣ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಾಗಿವೆ, ವಜ್ರಗಳು. ಅವು ಶಾಖವನ್ನು ಕಳಪೆಯಾಗಿ ನಡೆಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಆಗಿರುತ್ತವೆ. ಸ್ಫಟಿಕ ಜಾಲರಿಯು ಪರಮಾಣು, ತುಂಬಾ ಪ್ರಬಲವಾಗಿದೆ. ಅದರಲ್ಲಿ, ಒಂದು ಅಂಶದ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಪರಮಾಣು ನಾಲ್ಕು ಇತರ ಕಣಗಳಿಂದ ಸುತ್ತುವರೆದಿದೆ, ಇದು ನಿಯಮಿತ ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.

ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಇಂಗಾಲದ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ವಿಭಿನ್ನ ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು. ಇದು ಗಾಢ ಬೂದು ಸ್ಫಟಿಕದಂತಹ ವಸ್ತುವಾಗಿದ್ದು ಅದು ಸ್ಪರ್ಶಕ್ಕೆ ಜಿಡ್ಡಿನಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದು ಲೇಯರ್-ಬೈ-ಲೇಯರ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಪರಮಾಣುಗಳ ಪದರಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವು ಸಾಕಷ್ಟು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಅವುಗಳ ಆಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿಗಳು ದುರ್ಬಲವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ರಾಡ್ ಅನ್ನು ಒತ್ತಿದಾಗ, ವಸ್ತುವು ತೆಳುವಾದ ಪದರಗಳಾಗಿ ಎಫ್ಫೋಲಿಯೇಟ್ ಆಗುತ್ತದೆ. ಅವರು ಕಾಗದದ ಮೇಲೆ ಕಪ್ಪು ಗುರುತು ಬಿಡುತ್ತಾರೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯಲ್ಲಿ ಲೋಹಗಳಿಗಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಕೆಳಮಟ್ಟದ್ದಾಗಿದೆ.

ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಡೆಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಫಟಿಕದ ರಚನೆಯಿಂದ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅದರಲ್ಲಿ, ಇಂಗಾಲದ ಕಣಗಳನ್ನು ಬಲವಾದ ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ಬಂಧಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಇತರ ಮೂರು ಜೊತೆ ಬಂಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿ ಪರಮಾಣುವಿನ ನಾಲ್ಕನೇ ವೇಲೆನ್ಸಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮುಕ್ತವಾಗಿ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಸ್ತುವಿನ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಚಲಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಋಣಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದ ಕಣಗಳ ನಿರ್ದೇಶನದ ಚಲನೆಯು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ನೋಟವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಪ್ರದೇಶಗಳು ವೈವಿಧ್ಯಮಯವಾಗಿವೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಇದನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ನಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ತಯಾರಿಕೆಗೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಕೈಗೊಳ್ಳಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅದರ ಮೂಲಕ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕ್ಷಾರ ಲೋಹಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಶುದ್ಧ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಮಾಡರೇಟರ್ ಆಗಿ ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ವೇಗವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಅನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ. ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಉಜ್ಜುವಲ್ಲಿ ವಸ್ತುವನ್ನು ಸ್ಲೇಟ್ ರಾಡ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಲೂಬ್ರಿಕಂಟ್ ಆಗಿ ಬಳಸುವುದು ಎಂದು ತಿಳಿದಿದೆ.

ಕಾರ್ಬೈನ್ ಎಂದರೇನು?

ಗಾಜಿನ ಶೀನ್ ಹೊಂದಿರುವ ಕಪ್ಪು ಸ್ಫಟಿಕದ ಪುಡಿ ಕಾರ್ಬೈನ್ ಆಗಿದೆ. ಇದನ್ನು 20 ನೇ ಶತಮಾನದ ಮಧ್ಯದಲ್ಲಿ ರಷ್ಯಾದಲ್ಲಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಯಿತು. ವಸ್ತುವು ಗಡಸುತನದಲ್ಲಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ಗಿಂತ ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆ, ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗಿ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯವಾಗಿದೆ, ಅರೆವಾಹಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲದ ಅತ್ಯಂತ ಸ್ಥಿರವಾದ ಮಾರ್ಪಾಡುಯಾಗಿದೆ. ಸಂಪರ್ಕವು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ಗಿಂತ ಪ್ರಬಲವಾಗಿದೆ. ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುವ ಇಂಗಾಲದ ರೂಪಗಳೂ ಇವೆ. ಅವುಗಳೆಂದರೆ ಮಸಿ, ಇದ್ದಿಲು ಮತ್ತು ಕೋಕ್.

ಇಂಗಾಲದ ಅಲೋಟ್ರೊಪಿಕ್ ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳ ವಿವಿಧ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಸ್ಫಟಿಕ ಲ್ಯಾಟಿಸ್‌ಗಳ ರಚನೆಯಿಂದ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದು ಬಣ್ಣರಹಿತ ಮತ್ತು ವಾಸನೆಯಿಲ್ಲದ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ಇದು ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕಗಳಲ್ಲಿ ಕರಗುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಘನ ಪರಿಹಾರಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ - ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕಬ್ಬಿಣದೊಂದಿಗೆ.

ಇಂಗಾಲದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು

ಇಂಗಾಲವು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವ ವಸ್ತುವಿನ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಇದು ದ್ವಿಗುಣ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಬಹುದು: ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್ ಮತ್ತು ಆಕ್ಸಿಡೈಸಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕೋಕ್ ಅನ್ನು ಲೋಹಗಳೊಂದಿಗೆ ಬೆಸೆಯುವ ಮೂಲಕ, ಅವುಗಳ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ - ಕಾರ್ಬೈಡ್ಗಳು. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಜೊತೆಗಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಇವು ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಾಗಿವೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಮೀಥೇನ್, ಎಥಿಲೀನ್, ಅಸಿಟಿಲೀನ್, ಇದರಲ್ಲಿ ಲೋಹಗಳಂತೆ, ಇಂಗಾಲವು -4 ರ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಇಂಗಾಲದ ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು, ನಾವು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು, ಆಮ್ಲಜನಕ, ಹ್ಯಾಲೊಜೆನ್‌ಗಳು, ನೀರು ಮತ್ತು ಮೂಲ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳೊಂದಿಗಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.

ಕಾರ್ಬನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ಗಳು

ಕಡಿಮೆ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಅಂಶದೊಂದಿಗೆ ಕಲ್ಲಿದ್ದಲನ್ನು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಸುಡುವ ಮೂಲಕ, ಕಾರ್ಬನ್ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ - ಡೈವೇಲೆಂಟ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್. ಇದು ಬಣ್ಣರಹಿತ, ವಾಸನೆಯಿಲ್ಲದ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ವಿಷಕಾರಿಯಾಗಿದೆ. ಉಸಿರಾಟದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ರಕ್ತದಲ್ಲಿ ಹಿಮೋಗ್ಲೋಬಿನ್ ಜೊತೆಗೂಡಿ, ಕಾರ್ಬನ್ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ ಮಾನವ ದೇಹದಾದ್ಯಂತ ಹರಡುತ್ತದೆ, ವಿಷವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಉಸಿರುಗಟ್ಟುವಿಕೆಯಿಂದ ಸಾವಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ವರ್ಗೀಕರಣದಲ್ಲಿ, ವಸ್ತುವು ಅಸಡ್ಡೆ ಆಕ್ಸೈಡ್ಗಳ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ನೀರಿನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಬೇಸ್ ಅಥವಾ ಆಮ್ಲಕ್ಕೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ. 4 ರ ವೇಲೆನ್ಸಿ ಹೊಂದಿರುವ ಇಂಗಾಲದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಹಿಂದೆ ಚರ್ಚಿಸಿದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದ ಭಿನ್ನವಾಗಿವೆ.

ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್

15 ರ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಬಣ್ಣರಹಿತ ಅನಿಲ ಪದಾರ್ಥ ಮತ್ತು ಒಂದು ವಾತಾವರಣದ ಒತ್ತಡವು ಘನ ಹಂತಕ್ಕೆ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಡ್ರೈ ಐಸ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. CO 2 ಅಣುಗಳು ಧ್ರುವೀಯವಲ್ಲದಿದ್ದರೂ, ಆಮ್ಲಜನಕ ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುಗಳ ನಡುವಿನ ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧವು ಧ್ರುವೀಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸಂಯುಕ್ತವು ಆಮ್ಲ ಆಕ್ಸೈಡ್ಗಳಿಗೆ ಸೇರಿದೆ. ನೀರಿನೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುವುದು, ಇದು ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ ಆಮ್ಲವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಸರಳ ಪದಾರ್ಥಗಳ ನಡುವಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ತಿಳಿದಿವೆ: ಲೋಹಗಳು ಮತ್ತು ಲೋಹಗಳು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್, ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಅಥವಾ ಕೋಕ್ನೊಂದಿಗೆ. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಇದು ಆಕ್ಸಿಡೈಸಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ.

ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗೆ ಗುಣಾತ್ಮಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ

ಅಧ್ಯಯನದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಅನಿಲವು ಕಾರ್ಬನ್ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ CO 2 ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು, ಈ ಕೆಳಗಿನ ಪ್ರಯೋಗವನ್ನು ಅಜೈವಿಕ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ: ವಸ್ತುವನ್ನು ಸುಣ್ಣದ ನೀರಿನ ಸ್ಪಷ್ಟ ದ್ರಾವಣದ ಮೂಲಕ ರವಾನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ನ ಬಿಳಿ ಅವಕ್ಷೇಪನದ ಮಳೆಯಿಂದಾಗಿ ದ್ರಾವಣದ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧತೆಯ ಅವಲೋಕನವು ಕಾರಕಗಳ ಮಿಶ್ರಣದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅಣುಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ನ ದ್ರಾವಣದ ಮೂಲಕ ಅನಿಲವನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಹಾದುಹೋದಾಗ, ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಬೈಕಾರ್ಬನೇಟ್, ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕರಗುವ ಉಪ್ಪು ಆಗಿ ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳುವುದರಿಂದ CaCO 3 ಅವಕ್ಷೇಪವು ಕರಗುತ್ತದೆ.

ಬ್ಲಾಸ್ಟ್ ಫರ್ನೇಸ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲದ ಪಾತ್ರ

ಇಂಗಾಲದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅದರ ಅದಿರುಗಳಿಂದ ಕಬ್ಬಿಣದ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ: ಕಾಂತೀಯ, ಕೆಂಪು ಅಥವಾ ಕಂದು ಕಬ್ಬಿಣದ ಅದಿರು. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಮುಖ್ಯವಾದವು ಇಂಗಾಲ ಮತ್ತು ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ - ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್. ಬ್ಲಾಸ್ಟ್ ಫರ್ನೇಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಬಹುದು:

• ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ 1,850 °C ಗೆ ಬಿಸಿಯಾದ ಗಾಳಿಯ ಹರಿವಿನಲ್ಲಿ ಕೋಕ್ ಉರಿಯುತ್ತದೆ: C + O 2 = CO 2.
• ಬಿಸಿ ಇಂಗಾಲದ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುವಾಗ, ಅದು ಇಂಗಾಲದ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್‌ಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ: CO 2 + C = 2CO.
• ಕಾರ್ಬನ್ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ ಕಬ್ಬಿಣದ ಅದಿರಿನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಕಬ್ಬಿಣದ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ: 3Fe 2 O 3 + CO = 2Fe 3 O 4 + CO 2, Fe 3 O 4 + CO = 3FeO + CO 2.
• ಕಬ್ಬಿಣವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಈ ಕೆಳಗಿನ ರೂಪವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ: FeO + CO = Fe + CO 2

ಕರಗಿದ ಕಬ್ಬಿಣವು ಇಂಗಾಲ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಕರಗಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಒಂದು ವಸ್ತು - ಸಿಮೆಂಟೈಟ್.

ಊದುಕುಲುಮೆಯಲ್ಲಿ ಕರಗಿದ ಎರಕಹೊಯ್ದ ಕಬ್ಬಿಣವು ಕಬ್ಬಿಣದ ಜೊತೆಗೆ 4.5% ಇಂಗಾಲ ಮತ್ತು ಇತರ ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ: ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್, ಫಾಸ್ಫರಸ್, ಸಲ್ಫರ್. ಎರಕಹೊಯ್ದ ಕಬ್ಬಿಣದಿಂದ ಹಲವಾರು ವಿಧಗಳಲ್ಲಿ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುವ ಉಕ್ಕು, ಅದರ ಸುತ್ತುವ ಮತ್ತು ನಕಲಿ ಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಕೇವಲ 0.3 ರಿಂದ 1.7% ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಉಕ್ಕಿನ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ: ಮೆಕ್ಯಾನಿಕಲ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್, ಮೆಟಲರ್ಜಿ, ಮೆಡಿಸಿನ್.

ನಮ್ಮ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ, ಕಾರ್ಬನ್ ಮತ್ತು ಅದರ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಮಾನವ ಚಟುವಟಿಕೆಯ ವಿವಿಧ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದೇವೆ.

ಈ ಪುಸ್ತಕದಲ್ಲಿ, "ಕಾರ್ಬನ್" ಎಂಬ ಪದವು ಸಾಕಷ್ಟು ಬಾರಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ: ಹಸಿರು ಎಲೆಗಳು ಮತ್ತು ಕಬ್ಬಿಣದ ಕಥೆಗಳಲ್ಲಿ, ಪ್ಲ್ಯಾಸ್ಟಿಕ್ಗಳು ​​ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಮತ್ತು ಇತರವುಗಳಲ್ಲಿ. ಕಾರ್ಬನ್ - "ಜನ್ಮ ಕಲ್ಲಿದ್ದಲು" - ಅತ್ಯಂತ ಅದ್ಭುತವಾದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಇದರ ಇತಿಹಾಸವು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಜೀವನದ ಹೊರಹೊಮ್ಮುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಇತಿಹಾಸವಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಎಲ್ಲಾ ಜೀವಿಗಳ ಭಾಗವಾಗಿದೆ.

ಕಾರ್ಬನ್ ಹೇಗಿರುತ್ತದೆ?

ಕೆಲವು ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಮಾಡೋಣ. ನಾವು ಸಕ್ಕರೆಯನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡು ಅದನ್ನು ಗಾಳಿಯಿಲ್ಲದೆ ಬಿಸಿ ಮಾಡೋಣ. ಇದು ಮೊದಲು ಕರಗುತ್ತದೆ, ಕಂದು ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ತಿರುಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಕಪ್ಪು ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ತಿರುಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಲ್ಲಿದ್ದಲು ಆಗುತ್ತದೆ, ನೀರನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ನೀವು ಈಗ ಈ ಕಲ್ಲಿದ್ದಲನ್ನು ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಬಿಸಿಮಾಡಿದರೆ, ಅದು ಶೇಷವಿಲ್ಲದೆ ಉರಿಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಕ್ಕರೆಯು ಕಲ್ಲಿದ್ದಲು ಮತ್ತು ನೀರನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ (ಸಕ್ಕರೆಯನ್ನು ಕಾರ್ಬೋಹೈಡ್ರೇಟ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ), ಮತ್ತು "ಸಕ್ಕರೆ" ಕಲ್ಲಿದ್ದಲು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ, ಶುದ್ಧ ಇಂಗಾಲವಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಆಮ್ಲಜನಕದೊಂದಿಗೆ ಇಂಗಾಲದ ಸಂಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ. ಇದರರ್ಥ ಕಾರ್ಬನ್ ಕಪ್ಪು, ಮೃದುವಾದ ಪುಡಿಯಾಗಿದೆ.

ಬೂದು ಮೃದುವಾದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಕಲ್ಲನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳೋಣ, ಪೆನ್ಸಿಲ್ಗಳಿಗೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು. ನೀವು ಅದನ್ನು ಆಮ್ಲಜನಕದಲ್ಲಿ ಬಿಸಿ ಮಾಡಿದರೆ, ಅದು ಶೇಷವಿಲ್ಲದೆ ಸುಡುತ್ತದೆ, ಆದರೂ ಕಲ್ಲಿದ್ದಲುಗಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ನಿಧಾನವಾಗಿ, ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅದು ಸುಟ್ಟುಹೋದ ಸಾಧನದಲ್ಲಿ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಕೂಡ ಶುದ್ಧ ಇಂಗಾಲ ಎಂದು ಇದರ ಅರ್ಥವೇ? ಸಹಜವಾಗಿ, ಆದರೆ ಅದು ಎಲ್ಲಲ್ಲ.

ವಜ್ರವನ್ನು, ಪಾರದರ್ಶಕ ಹೊಳೆಯುವ ರತ್ನ ಮತ್ತು ಎಲ್ಲಾ ಖನಿಜಗಳಲ್ಲಿ ಗಟ್ಟಿಯಾದ ಕಲ್ಲು, ಅದೇ ಸಾಧನದಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಜನಕದಲ್ಲಿ ಬಿಸಿಮಾಡಿದರೆ, ಅದು ಸುಟ್ಟುಹೋಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಆಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ನೀವು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಪ್ರವೇಶವಿಲ್ಲದೆ ವಜ್ರವನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡಿದರೆ, ಅದು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಆಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ನೀವು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ನಿಂದ ವಜ್ರವನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು.

ಆದ್ದರಿಂದ, ಕಲ್ಲಿದ್ದಲು, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಮತ್ತು ವಜ್ರವು ಒಂದೇ ಅಂಶದ ಅಸ್ತಿತ್ವದ ವಿಭಿನ್ನ ರೂಪಗಳಾಗಿವೆ - ಇಂಗಾಲ.

ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ವಿಭಿನ್ನ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಲ್ಲಿ "ಭಾಗವಹಿಸುವ" ಇಂಗಾಲದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಇನ್ನಷ್ಟು ಅದ್ಭುತವಾಗಿದೆ (ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ "ಕಾರ್ಬನ್" ಎಂಬ ಪದವು ಈ ಪುಸ್ತಕದಲ್ಲಿ ಆಗಾಗ್ಗೆ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ).

ಆವರ್ತಕ ಕೋಷ್ಟಕದ 104 ಅಂಶಗಳು ನಲವತ್ತು ಸಾವಿರಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚು ಅಧ್ಯಯನ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಮತ್ತು ಒಂದು ದಶಲಕ್ಷಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಈಗಾಗಲೇ ತಿಳಿದಿವೆ, ಅದರ ಆಧಾರವು ಇಂಗಾಲವಾಗಿದೆ!

ಈ ವೈವಿಧ್ಯತೆಗೆ ಕಾರಣವೆಂದರೆ ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಪರಸ್ಪರ ಮತ್ತು ಇತರ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ಬಲವಾದ ಬಂಧಗಳಿಂದ ಸಂಪರ್ಕಿಸಬಹುದು, ಸರಪಳಿಗಳು, ಉಂಗುರಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಆಕಾರಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಸಂಕೀರ್ಣವಾದವುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಕಾರ್ಬನ್ ಹೊರತುಪಡಿಸಿ ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿನ ಯಾವುದೇ ಅಂಶವು ಇದಕ್ಕೆ ಸಮರ್ಥವಾಗಿಲ್ಲ.

ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ನಿರ್ಮಿಸಬಹುದಾದ ಅನಂತ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಆಕಾರಗಳಿವೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಅನಂತ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಸಂಭವನೀಯ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಿವೆ. ಇವುಗಳು ತುಂಬಾ ಸರಳವಾದ ಪದಾರ್ಥಗಳಾಗಿರಬಹುದು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಪ್ರಕಾಶಿಸುವ ಅನಿಲ ಮೀಥೇನ್, ಒಂದು ಅಣುವಿನಲ್ಲಿ ನಾಲ್ಕು ಪರಮಾಣುಗಳು ಒಂದು ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುವಿಗೆ ಬಂಧಿತವಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಅಣುಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ಇನ್ನೂ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ. ಅಂತಹ ಪದಾರ್ಥಗಳು ಸೇರಿವೆ