C LIHTAINENA, LIHTSAMAD C ÜHENDID 1. Süsiniku levik looduses. · Süsiniku esinemisvormid (3), mis koosnevad (peaaegu) puhtast süsinikust ja süsiniku ühenditest (4) · Süsinikurikkad looduslikud kütused (3) · Looduslikud süsihappesoolad (3) 2. Allotroopia mõiste. 3. Teemandi ja grafiidi kui süsiniku allotroopsete teisendite struktuuri erinevus. Vastus: Teemantil on ruumiline struktuur, grafiidil tasapinnaline. 4. Mitme naabersüsinikuga on iga süsiniku aatom kovalentselt seotud? · Teemantis V: 4 · Grafiidis V: 3 5. Teemandi tähtsamad füüsikalised omadused. 6. Grafiidi tähtsamad füüsikalised omadused. 7. Teemandi ja grafiidi kasutamine. 8. CO ja CO2 süstemaatiline ja rahvapärane nimetus. 9. CO ohtlikkus ja esmaabi CO mürgituse korral. Õ lk 39 (vt pealuu kõrval olev lõik) 11. CO ja CO2 kasutamine. Miks CO2ei põle ega toeta põlemist? 12
· Süsiniku allotroopsed erimid on teemant, gradiit, amorfne süsinik, karbüün ja 80-date lõpus sünteesitud fullereenid. Teemant · Teemant on kõige kõvem looduslik aine. · On värvuseta kristallilne aine · Aatomid on kovalentses tetraeedrilises võres, üksteisest võrdsetel kaugustel. · Teemant ei sula, kõrgel temperatuuril muutub grafiidiks. · Vabadelektronid puuduvad · Elektrit ei juhi. Grafiit · Grafiidil paiknevad aatomid tasapinnaliselt kihiti. · Side kihtide vahel on nõrk. · On üks pehmemaid looduslikke aineid. · Omavahel on seotud kolm süsiniku aatomit. · Juhib elektrit. Oksiidid ja nende derivaadid · Süsinik moodustab tavatingimusel vaid neli stabiilset oksiidi CO, CO, CO ja CO CO ehk süsinikmonooksiid · Värvusetu, õhust veidi kergem, lõhnatu, väga mürgine põlev gaas · Rahvakeeles on see vingugaas.
Grafiit on kihilise ehitusega aine. Samas kihis on aatomite kaugus üksteisest 0,142 nm, kihtide kaugus üksteisest on 0,335 nm. Samas kihis olevad aatomid on omavahel seotud kovalentsete sidemetega, kihtide vahel mõjuvad aga ainult nõrgad molekulidevahelised jõud. Seetõttu on grafiit suhteliselt pehme, lagunedes mehaanilisel mõjutusel kergesti kihtideks. Niisuguse omaduse tõttu saab grafiiti kasutada näiteks pliiatsisüdamike materjalina või määrdeainetes. Grafiidil on kaks vormi alfa- ja beetagrafiit, millel on väga sarnased füüsikalised omadused. Alfa- grafiiti saab muuta beeta-grafiidiks mehaanilise mõjutamise abil. Beetavorm muutub alfavormiks ise, kui seda kuumutada temperatuurini 1300 °C. 16. sajandi algul avastati Inglismaal Cumbrias Borrowdale'i lähedal Seathwaite'is maailma kõige puhtam grafiidilade. Talupojad avastasid, et see on väga sobiv lammaste märgistamiseks. See
12.1942 käivitas Itaalia päritoluga USA füüsik Enrico Fermi esimese tuumareaktori, millega on võimalik aatomienergiat kasutada rahuotstarbeliselt. Põhimõte on jällegi lihtne. Uraani tükis algatatakse neutroniga ahelreaktsioon. Et see ei kujuneks plahvatuseks, on uraani tükis hulgaliselt avasid, milles on grafiitvardad (vt joonis). Grafiidil on tähtis omadus: ta neelab neutroneid. Vardaid reguleeritakse pidevalt, et uusi neutroneid vabaneks sellises koguses, et me reaktorist ikka pidevalt energiat saaksime, kuid protsess plahvatuseks ei kujuneks. Aatomipommi tööpõhimõte pole samuti keeruline: aatomipommis on kaks eraldi asetsevat uraani tükki, mille massid ei ületa kriitilist
Teemandi sünteesil tugineti järgmistel eeldustel: 1) teemant, süsi ja grafiit koosnevad kõik vaid süsiniku aatomitest 2) teemant on madalal temperatuuril püsiv 3) teemant muutub kuumutamisel grafiidiks, järelikult peab olema võimalik ka vastupidine protsess 4) meteoriitides on avastatud teemante, mis moodustuda meteoriidi kiirel jahtumisel tekkinud kõrge rõhu toimel 5) teemandi tihedus on umbes 1,5 korda suurem kui grafiidil 1894. a. kujunesid sensatsioonilisteks H. Moissani katsed. Moissan küllastas elektriahjus sulatatud malmi suhkru kuumutamisel saadud söega ning jahutas siis kiiresti vees. Sulamalm paisus jahtumisel, kuid malmi pinnale tekkinud koorik takistas tema paisumist ja seetõttu kandub kõrge surve malmi sisemusse. Moissan arvas, et väljakristalluv süsinik eraldab teemandina. Malmi kasutas Moissan sellepärast, et enamiku metallide ruumala jahtumisel
metallid Ba, Cr, Cs, -Fe, K, Li jm A3 Magneesiumi hcp struktuur (heksagonaalne tihepakend). Primitiivne heksagonaalne elementaarrakk koosneb kolmest kihist. B kihi aatom asub ebasümmeetriliselt elementaarraku projektsioonis, tühi ja pooleldi täidetud kihid võivad üksteise suhtes libiseda. Koordinatsiooniarv on 12. Struktuuri tüüpi kuuluvad nt. Be, Cd, - Ni, -Ti. A9 Grafiidi struktuur. Elementaarrakk on samuti primitiivne, kui a ja c väärtused erinevad oluliselt. Grafiidil a=0.142, c=0.339 ja c/a=2.39. Grafiidi kihiline kristallivõre ei ole maksimaalse tihedusega. A4 Teemandi tüüpi Si, Ge, alfa Sn. Ehituskeraamika on savitooted põletatud kõrgel temperatuuril 900-1000 °C. Sisaldab lisandeid - Kvartsliiv ja tolm 50-60% vähendab savi plastsust, annavad tugevust, Karbonaadid on kahjulikud, sest paagutamisel lagunevad ja lõhuvad eseme, Sulfaadid alandavad paakumistemperatuuri,
· 4. Mõõdetud D ja N väärtused on võimalikult korrektsed ehk vabad mitmesugustest
laboratoorsetest analüütilistest vigadest.
53. Aatomireaktori ja aatompommi toimimise üldpõhimõtted.
Aatomireaktori tööpõhimõte
Põhimõte on jällegi lihtne. Uraani tükis algatatakse neutroniga ahelreaktsioon. Et see ei
kujuneks plahvatuseks, on uraani tükis hulgaliselt avasid, milles on grafiitvardad. Grafiidil on
tähtis omadus: ta neelab neutroneid. Vardaid reguleeritakse pidevalt, et uusi neutroneid
vabaneks sellises koguses, et me reaktorist ikka pidevalt energiat saaksime, kuid protsess
plahvatuseks ei kujuneks.
Aatompommi tööpõhimõte
Aatomipommis on kaks eraldi asetsevat uraani tükki, mille massid ei ületa kriitilist massi
(m
tugevuse ja plastilisusega, kardab lööki, kuid masinaehituses kasutatakse, kuna sulamistemp madal ja sulas olekus hästi voolav, saab valmistada massiivseid detaile. Hall malm on lõikeriistadega hästi töödeldav, väikese hõõrdeteguriga. Hall malm on tugevam, kui grafiit on üksikute suuremate terade või kobaratena. Et seda saada, lisatakse sulamalmile pisut magneesiumi, teine võimalus on lõõmutada valgest malmist valatud detaile kõrgetel temp- del. Tsementiidi lagunemisel tekkival grafiidil on aega koguneda suuremateks kobarateks, see on löögi suhtes vastupidavam ja nim taotavaks malmiks, need nii tugevad, et saab valmistada automootori osi, malme saab legeerida nagu teraseid. Taotav malm saadakse valge malmi lõõmustamisel 800-850 kraadi juures. Tsementiit laguneb, grafiit eraldub terade või kobarate kujul, löögikindel. Diislikütuste koostis ja nende koostisest lähtuvad omadused.
13). Tegelikkuses vôib süsiniku sisaldus lähtekarbiidis olla väiksem vôi suurem steh- hiomeetrilisest koostisest. Stehhiomeetriline koostis - keemiliste elementide sisaldus keemilises ühendis, mis vastab täpselt tema keemilisele valemile. Näiteks, TiC puhul on môlema elemendi Ti ja C aatomiline kogus 50%. Süsiniku liia korral (ainult môni kümnendiku vôrra) tekib sulami struktuuri kolmas faas - vaba grafiit. See halvendab kermise mehaanilisi omadusi, kuna grafiidil on väike tugevus ja sisuliselt vôib vaba grafiidi kolooniaid lugeda poorideks. Kui süsiniku sisaldus on väiksem stehhiomeetrilisest (jällegi môni sajandik), siis moodustub sulamis kolmas faas - - faas, mis kujutab endast kaksikkarbiidi volframi ja koobalti baasil (Co6W6C). Kuna osa koobaltis läheb kaksikkarbiid moodustamiseks, siis plastse sideaine hulk kermises väheneb. Selle tagajärjel kermise kôvadus ja kulumiskindlus tôusevad, kuid tugevus ja löögisitkus langevad
vähendab hrdumist ja takistab sööbimist. Sltuvalt töötingimustest vib vase sisaldus tusta kuni 75%.ni. Harjade valmistamiseks lisatakse täiendavalt seatina, tina ja tsinki. Tina ja tsink tugevdavad materjali (struktuuri tekivad intermetalliidid) ja seatina parandab sissetöötamist. Suurte koormuste (>5 MPa) ja kiiruste (> 50 m/s) korral on soovitav kasutada suure poorsusega pronkse, mille poorid on täidetud fluorplastiga. Nende tugevus on küll väiksem kui pronks-grafiidil, kuid antifriktsioonomadused on krgemad sama hrdetegur juures. Viimasel ajal kasutatakse mitmekihilisi liugelaagreid. Selleks on teras lehele paagutatud poorne pronksi kiht paksusega 0,5 mm, mis immutatakse läbi fluorplastiga, milles on omakorda kuni 20% seatinaosakesi soojusjuhtivuse suurendamiseks. Phikoormuse vtab vastu teraslint. Lubatud koormus on kombineeritud laagreil 6-7 korda krgem kui pronksgrafiidil. Nende puuduseks on
Prognoositakse veel 6. allotroobi olemasolu ja omadusi; (tihedus 15-20% suurem kui teemandil; metallilise juhtivusega; saamine ülikõrgetel rõhkudel, üle 60 GPa) 3.8.2. Keemilised omadused Madalatel temp-del keemiliselt inertne Süsiniku erin. vormide keemil. aktiivsus väheneb reas “amorfne süsinik” → grafiit → teemant Niisiis: keemil. aktiivsus sõltub süsiniku esinemisvormist Ka füüsikalised om.: eriti drastiliselt kõvadus (Mohsi järgi) grafiidil – 1, teemandil – 10 Reageerib hapnikuga (tº-l 300-1000ºC) →CO, CO2 tuntud on ka oksiid C3O2 jmt. vesinikuga (grafiit, süsi tº-l 1200ºC) fluoriga (süsi toatemp-l, grafiit 900ºC juures) grafiidiga → sisestus- e. sulgühendid (klatraadid): ühendid, kus aatomid või ioonid on tunginud süsinikuaatomite kihtide vahele (grafiit seejuures pundub, elektril. omadused muutuvad).
annaabi.ee 
