Углерод

Элемент №6 · символ C

Атомный номер: 6
Атомная масса: 12.011
Категория: Неметалл
Группа / период: 14 / 2
Блок: p-блок
Электронная конфигурация: 1s² 2s² 2p²
Степени окисления: −4, +2, +4
Агрегатное состояние (н.у.): твёрдое
Плотность: 1.821 г/см³
Электроотрицательность: 2.55 (по Полингу)
Открытие: 1789, Антуан Лоран Лавуазье

Строение атома

Распределение электронов по слоям: 2, 4. Коснитесь ядра или слоя (наведите курсором) для подробностей.

Квантовые ячейки

ОсновноеВозбуждённоеC⁴⁻C²⁺C⁴⁺

2s2p

Основное состояние: 2s² 2p².

2s2p

Возбуждённое состояние: 2s¹ 2p³ (распаривание 2s → 2p).

2s2p

Ион C⁴⁻ — степень окисления −4: 2s² 2p⁶.

2s2p

Ион C²⁺ — степень окисления +2: 2s² 2p⁰.

2s2p

Ион C⁴⁺ — степень окисления +4: 2s⁰ 2p⁰.

Орбитальная диаграмма валентного слоя. Переключайте варианты: основное, возбуждённое состояние и ионы.

Получение

ZrC 2 Cl₂ нагревание ZrCl₄ C

ZrC + 2Cl₂ → ZrCl₄ + C — нагревание

карбид циркония + Хлор → хлорид циркония(IV) + Углерод — нагревание
карбид циркония + Хлор → хлорид циркония(IV) + Углерод (ZrC + 2Cl2 → ZrCl4 + C). нагревание
лабораторный способ

Реакции вещества

C 2 H₂ 400–500 °C, кат. Ni, высокое давление CH₄

C + 2H₂ → CH₄ — 400–500 °C, кат. Ni, высокое давление

Углерод + Водород → метан — 400–500 °C, кат. Ni, высокое давление
Углерод + Водород → метан (C + 2H2 → CH4). 400–500 °C, кат. Ni, высокое давление
промышленный способ
2 C O₂ недостаток кислорода, высокая температура 2 CO

2C + O₂ → 2CO — недостаток кислорода, высокая температура

Углерод + Кислород → оксид углерода(II) — недостаток кислорода, высокая температура
Углерод + Кислород → оксид углерода(II) (2C + O2 → 2CO). недостаток кислорода, высокая температура
промышленный способ
CO₂ C нагревание, высокая температура 2 CO

CO₂ + C → 2CO — нагревание, высокая температура

оксид углерода(IV) + Углерод → оксид углерода(II) — нагревание, высокая температура
оксид углерода(IV) + Углерод → оксид углерода(II) (CO2 + C → 2CO). нагревание, высокая температура
промышленный способ

Ещё 29Свернуть

H₂O C раскалённый уголь, 1000 °C CO H₂

H₂O + C → CO + H₂ — раскалённый уголь, 1000 °C

вода + Углерод → оксид углерода(II) + Водород — раскалённый уголь, 1000 °C
вода + Углерод → оксид углерода(II) + Водород (H2O + C → CO + H2). раскалённый уголь, 1000 °C
промышленный способ
SiO₂ 2 C электропечь, 2000 °C Si 2 CO

SiO₂ + 2C → Si + 2CO — электропечь, 2000 °C

оксид кремния(IV) + Углерод → Кремний + оксид углерода(II) — электропечь, 2000 °C
оксид кремния(IV) + Углерод → Кремний + оксид углерода(II) (SiO2 + 2C → Si + 2CO). электропечь, 2000 °C
промышленный способ
Al₂O₃ 3 C электролиз в расплаве, 2000 °C 2 Al 3 CO

Al₂O₃ + 3C → 2Al + 3CO — электролиз в расплаве, 2000 °C

оксид алюминия + Углерод → Алюминий + оксид углерода(II) — электролиз в расплаве, 2000 °C
оксид алюминия + Углерод → Алюминий + оксид углерода(II) (Al2O3 + 3C → 2Al + 3CO). электролиз в расплаве, 2000 °C
промышленный способ
Fe₂O₃ 3 C нагревание 2 Fe 3 CO

Fe₂O₃ + 3C → 2Fe + 3CO — нагревание

оксид железа(III) + Углерод → Железо + оксид углерода(II) — нагревание
оксид железа(III) + Углерод → Железо + оксид углерода(II) (Fe2O3 + 3C → 2Fe + 3CO). нагревание
промышленный способ
2 CuO C нагревание 2 Cu CO₂

2CuO + C → 2Cu + CO₂ — нагревание

оксид меди(II) + Углерод → Медь + оксид углерода(IV) — нагревание
оксид меди(II) + Углерод → Медь + оксид углерода(IV) (2CuO + C → 2Cu + CO2). нагревание
промышленный способ
Co₂O₃ 3 C нагревание 2 Co 3 CO

Co₂O₃ + 3C → 2Co + 3CO — нагревание

оксид кобальта(III) + Углерод → Кобальт + оксид углерода(II) — нагревание
оксид кобальта(III) + Углерод → Кобальт + оксид углерода(II) (Co2O3 + 3C → 2Co + 3CO). нагревание
промышленный способ
SnO₂ 2 C нагревание Sn 2 CO

SnO₂ + 2C → Sn + 2CO — нагревание

оксид олова(IV) + Углерод → Олово + оксид углерода(II) — нагревание
оксид олова(IV) + Углерод → Олово + оксид углерода(II) (SnO2 + 2C → Sn + 2CO). нагревание
промышленный способ
SrSO₄ 4 C нагревание, восстановление SrS 4 CO

SrSO₄ + 4C → SrS + 4CO — нагревание, восстановление

SrSO₄ + Углерод → сульфид стронция + оксид углерода(II) — нагревание, восстановление
SrSO₄ + Углерод → сульфид стронция + оксид углерода(II) (SrSO4 + 4C → SrS + 4CO). нагревание, восстановление
промышленный способ
PbO C нагревание Pb CO

PbO + C → Pb + CO — нагревание

Глёт + Углерод → Свинец + оксид углерода(II) — нагревание
Глёт + Углерод → Свинец + оксид углерода(II) (PbO + C → Pb + CO). нагревание
промышленный способ
3 3Fe C нагревание выше 727 °C CFe₃

33Fe + C → CFe₃ — нагревание выше 727 °C

Железо + Углерод → Цементит — нагревание выше 727 °C
Железо + Углерод → Цементит (33Fe + C → CFe3). нагревание выше 727 °C
промышленный способ
ZnO C нагревание Zn CO

ZnO + C → Zn + CO — нагревание

оксид цинка + Углерод → Цинк + оксид углерода(II) — нагревание
оксид цинка + Углерод → Цинк + оксид углерода(II) (ZnO + C → Zn + CO). нагревание
промышленный способ
K₄[Fe(CN)₆] K₂CO₃ 2 C нагревание 6 KCN Fe 3 CO

K₄[Fe(CN)₆] + K₂CO₃ + 2C → 6KCN + Fe + 3CO — нагревание

K₄[Fe(CN)₆] + K₂CO₃ + Углерод → цианид калия + Железо + оксид углерода(II) — нагревание
K₄[Fe(CN)₆] + K₂CO₃ + Углерод → цианид калия + Железо + оксид углерода(II) (K4[Fe(CN)6] + K2CO3 + 2C → 6KCN + Fe + 3CO). нагревание
промышленный способ
TiO₂ 2 C 2 Cl₂ нагревание, ток хлора TiCl₄ 2 CO

TiO₂ + 2C + 2Cl₂ → TiCl₄ + 2CO — нагревание, ток хлора

Акаогиит + Углерод + Хлор → TiCl₄ + оксид углерода(II) — нагревание, ток хлора
Акаогиит + Углерод + Хлор → TiCl₄ + оксид углерода(II) (TiO2 + 2C + 2Cl2 → TiCl4 + 2CO). нагревание, ток хлора
промышленный способ
ZrO₂ 2 C 2 Cl₂ нагревание, ток хлора ZrCl₄ 2 CO

ZrO₂ + 2C + 2Cl₂ → ZrCl₄ + 2CO — нагревание, ток хлора

ZrO₂ + Углерод + Хлор → хлорид циркония(IV) + оксид углерода(II) — нагревание, ток хлора
ZrO₂ + Углерод + Хлор → хлорид циркония(IV) + оксид углерода(II) (ZrO2 + 2C + 2Cl2 → ZrCl4 + 2CO). нагревание, ток хлора
промышленный способ
Y₂O₃ 6 B₂O₃ 21 C электродуговая печь, 2000–2500 °C 2 YB₆ 21 CO

Y₂O₃ + 6B₂O₃ + 21C → 2YB₆ + 21CO — электродуговая печь, 2000–2500 °C

Y₂O₃ + B₂O₃ + Углерод → Гексаборид иттрия + оксид углерода(II) — электродуговая печь, 2000–2500 °C
Y₂O₃ + B₂O₃ + Углерод → Гексаборид иттрия + оксид углерода(II) (Y2O3 + 6B2O3 + 21C → 2YB6 + 21CO). электродуговая печь, 2000–2500 °C
промышленный способ
C 2 S нагревание CS₂

C + 2S → CS₂ — нагревание

Углерод + Сера → сероуглерод — нагревание
Углерод + Сера → сероуглерод (C + 2S → CS2). нагревание
промышленный способ
Bi₂O₃ 3 C нагревание 2 Bi 3 CO

Bi₂O₃ + 3C → 2Bi + 3CO — нагревание

оксид висмута(III) + Углерод → Висмут + оксид углерода(II) — нагревание
оксид висмута(III) + Углерод → Висмут + оксид углерода(II) (Bi2O3 + 3C → 2Bi + 3CO). нагревание
промышленный способ
ZrO₂ 3 C нагревание выше 1800 °C ZrC 2 CO

ZrO₂ + 3C → ZrC + 2CO — нагревание выше 1800 °C

ZrO₂ + Углерод → карбид циркония + оксид углерода(II) — нагревание выше 1800 °C
ZrO₂ + Углерод → карбид циркония + оксид углерода(II) (ZrO2 + 3C → ZrC + 2CO). нагревание выше 1800 °C
промышленный способ
Zr C нагревание в вакууме, 1200–2000 °C ZrC

Zr + C → ZrC — нагревание в вакууме, 1200–2000 °C

Цирконий + Углерод → карбид циркония — нагревание в вакууме, 1200–2000 °C
Цирконий + Углерод → карбид циркония (Zr + C → ZrC). нагревание в вакууме, 1200–2000 °C
промышленный способ
3 Cr₂O₃ 13 C электродуговая печь, 1800–2000 °C 2 Cr₃C₂ 9 CO

3Cr₂O₃ + 13C → 2Cr₃C₂ + 9CO — электродуговая печь, 1800–2000 °C

Cr₂O₃ + Углерод → карбид хрома(II) + оксид углерода(II) — электродуговая печь, 1800–2000 °C
Cr₂O₃ + Углерод → карбид хрома(II) + оксид углерода(II) (3Cr2O3 + 13C → 2Cr3C2 + 9CO). электродуговая печь, 1800–2000 °C
промышленный способ
HfO₂ 2 C 2 Cl₂ нагревание в токе хлора Cl₄Hf 2 CO

HfO₂ + 2C + 2Cl₂ → Cl₄Hf + 2CO — нагревание в токе хлора

HfO₂ + Углерод + Хлор → хлорид гафния(IV) + оксид углерода(II) — нагревание в токе хлора
HfO₂ + Углерод + Хлор → хлорид гафния(IV) + оксид углерода(II) (HfO2 + 2C + 2Cl2 → Cl4Hf + 2CO). нагревание в токе хлора
промышленный способ
BeO C Cl₂ нагревание в токе хлора BeCl₂ CO

BeO + C + Cl₂ → BeCl₂ + CO — нагревание в токе хлора

BeO + Углерод + Хлор → хлорид бериллия + оксид углерода(II) — нагревание в токе хлора
BeO + Углерод + Хлор → хлорид бериллия + оксид углерода(II) (BeO + C + Cl2 → BeCl2 + CO). нагревание в токе хлора
промышленный способ
2 Ca₃(PO₄)₂ 6 SiO₂ 10 C электропечь, 1400–1500 °C 6 CaSiO₃ P₄ 10 CO

2Ca₃(PO₄)₂ + 6SiO₂ + 10C → 6CaSiO₃ + P₄ + 10CO — электропечь, 1400–1500 °C

Фосфат кальция + оксид кремния(IV) + Углерод → CaSiO₃ + Фосфор + оксид углерода(II) — электропечь, 1400–1500 °C
Фосфат кальция + оксид кремния(IV) + Углерод → CaSiO₃ + Фосфор + оксид углерода(II) (2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 + 10C → 6CaSiO3 + P4 + 10CO). электропечь, 1400–1500 °C
промышленный способ
Al₂O₃ 3 C 3 Cl₂ нагревание 2 AlCl₃ 3 CO

Al₂O₃ + 3C + 3Cl₂ → 2AlCl₃ + 3CO — нагревание

оксид алюминия + Углерод + Хлор → хлорид алюминия + оксид углерода(II) — нагревание
оксид алюминия + Углерод + Хлор → хлорид алюминия + оксид углерода(II) (Al2O3 + 3C + 3Cl2 → 2AlCl3 + 3CO). нагревание
промышленный способ
C O₂ горение CO₂

C + O₂ → CO₂ — горение

Углерод + Кислород → оксид углерода(IV) — горение
Углерод + Кислород → оксид углерода(IV) (C + O2 → CO2). горение
лабораторный способ
¹¹C O₂ сгорание ¹¹CO₂

¹¹C + O₂ → ¹¹CO₂ — сгорание

Углерод + Кислород → оксид углерода(IV) — сгорание
Углерод + Кислород → оксид углерода(IV) (¹¹C + O2 → ¹¹CO2). сгорание
лабораторный способ
SnO₂ C нагревание SnO CO

SnO₂ + C → SnO + CO — нагревание

оксид олова(IV) + Углерод → оксид олова(II) + оксид углерода(II) — нагревание
оксид олова(IV) + Углерод → оксид олова(II) + оксид углерода(II) (SnO2 + C → SnO + CO). нагревание
лабораторный способ
2 KClO₃ 3 C нагревание, воспламенение 2 KCl 3 CO₂

2KClO₃ + 3C → 2KCl + 3CO₂ — нагревание, воспламенение

KClO₃ + Углерод → хлорид калия + оксид углерода(IV) — нагревание, воспламенение
KClO₃ + Углерод → хлорид калия + оксид углерода(IV) (2KClO3 + 3C → 2KCl + 3CO2). нагревание, воспламенение
лабораторный способ
ThO₂ 2 C 2 Cl₂ нагревание в токе хлора ThCl₄ 2 CO

ThO₂ + 2C + 2Cl₂ → ThCl₄ + 2CO — нагревание в токе хлора

ThO₂ + Углерод + Хлор → хлорид тория(IV) + оксид углерода(II) — нагревание в токе хлора
ThO₂ + Углерод + Хлор → хлорид тория(IV) + оксид углерода(II) (ThO2 + 2C + 2Cl2 → ThCl4 + 2CO). нагревание в токе хлора
лабораторный способ

Об элементе

Химическая основа всего живого: атомы углерода умеют соединяться в длинные цепи и кольца, поэтому его соединений известно больше, чем у всех остальных элементов вместе взятых. Один и тот же углерод даёт и мягкий грифель графита, и самый твёрдый минерал — алмаз, а ещё графен и фуллерены. В природе он кружит по круговороту между воздухом, океаном и живыми организмами. По распаду радиоуглерода-14 определяют возраст древних находок, а добавка углерода превращает мягкое железо в прочную сталь.