Хім. Властивості З: електронна конфігурація: 1s22 s22p2. На електронній оболонці атома - 6 електронів; на зовнішньому валентном рівні - 4 електрона. Найбільш характерні ступені окислення: +4, +2 - в неорганічних сполуках, - 4, -2 - в органічних. Вуглець в будь-якому гібридному стані здатний використовувати всі свої валентні електрони і орбіталі. У 4-валентного вуглецю немає неподіленого електронних пар і немає вільних орбіталей - вуглець хімічно відносно стійкий. Характерно кілька типів гібридизації: sp, sp2. s p3. При низьких температурах вуглець інертний, при кімнатній Т реагує з F: C + 2F2 = CF4 але при нагріванні його активність зростає. Вуглець - хороший відновник, але з'єднуючись з металами і утворюючи карбіди. він виступає окислювачем: Са + 2С = СаС2. Сr + C = CrC. 4Аl + 3C = Al4C3. 3Fe + C = Fe3C.
Вуглець (кокс) вступає в реакції з оксидами металів: СaO + 3C = CaC2 + CO. 2ZnO + C = 2Zn + CO2. PbO + C = Pb + CO
Таким чином виплавляють метал з руди. При дуже високих температурах вуглець реагує з багатьма неметалами: З + 2S = CS2. C + O2 = CO2. Величезна кількість органічних сполук він утворює з воднем - вуглеводні. У присутності нікелю (Ni) вуглець, реагуючи з воднем, утворює граничний вуглеводень - метан: З + Н2 = СН4.
При взаємодії з сіркою утворює сероуглерод: З + 2S2 = СS2.
При температурі вуглець з'єднується з азотом, утворюючи отруйний газ ціан. 2С + N2 = (СN) 2.
Хімічні властивості сполук. 1. З'єднання з Ме-карбіди. Взаємодіють з Ме при високих Т, утворюють карбіди: Са + 2С = СаС2.
Карбіди діляться на. розкладаються водою і кислотою-ацетіліди, метаніди, що дають суміш різних продуктів і не розкладаються водою і кислотами.
Ацетеліди -їх утворюють активні Ме. При взаємодії їх з водою утворюється ацітелен: CaC2 + 2H2O = Ca (OH) 2 + C2H2
Метаніди - Відомі тольок для Ве, Аl (Be2C, Al2C3). При дії гарячої води або розбавлених кислот розкладається з виділенням метання: Al2Cl3 + 12H2O = 4Al (OH) 3 + 3CH4.
Карбіди дають суміш різних продуктів. Утворюють d-елементи Mn3C + 6H2O = 3Mn (OH) 2 + CH4 + H2
Деякі карбіди проводять електричний струм. Вони є сполуки змінного складу: Mn3C, TeC, WC. Багато з'єднання належать до тугоплавким, стійкі до корозії і зносу.
2.Оксіди С. Утворює 3 оксиду: СО, СО2, С2О3
СО-чадний газ без кольору і без запаху, токсичний, малорастворим в воді. Не реагує ні з водою, ні з кислотами, ні з лугами.
При нагріванні восстанавліваетМе з оксиду: FeO + CO = Fe + CO2. Характерні реакції приєднання при підвищених температурах з О2, Сl2, S, деякі Ме: СО + Сl = СоСl2-Фасги безбарвний, отруйний, характерний запах, малорастворим в воді, але поступово розчиняється нею. 2СО + О2 = 2СО2-згорає синім полум'ям до СО2. Сl2 + Н2О = 2НСl + Н2СО3. СО + S = COS (карбонілсульфід) -реакція йде при високих Т. безбарвний газ, не має запаху, токсичний. Здатний з'єднаються з деякими Ме з утворенням карбонилов: Ni + 4CO = [Ni (CO) 4]. Від згоряння товстих шарів вугілля в печах: 1) З + О2 = СО2 2) СО2 + С = 2СО 3) 2СО + О2 = 2СО2
С3О2-діоксид тріуглерода. Безбарвний газ з різким запахом. На повітрі горить синім полум'ям, з виділенням кіптяви: С3О2 + Н2О = СН2 (СООН) 2 при взаємодії з водою утворює малонового кислоту. При нагріванні розкладається або утворює полімер: С3О2 = СО2 + С2
СN-ціан. Отруйний газ. Схожий на галогени за хімічним властивостям. З Ме утворює ціаніди: 2AgCN = 2Ag + (CN) 2. 2С + N2 + H2 = 2HCN-ціанводород.