碳是一种非金属元素,位于元素周期表的第二周期IVA族。碳在常温下化学性质不活泼。高温下可与多种物质发生反应。如:碳可燃性:C+O2=点燃=CO2;还原性:C+2CuO=高温=2Cu+CO2。
在氧气中燃烧
剧烈放热,发出刺眼白光,产生无色无味能使氢氧化钙溶液(澄清石灰水)变浑浊的气体。
化学方程式:
C+O2==点燃==CO2(化合反应)
在空气中燃烧
放热,持续红热,产生无色无臭能使氢氧化钙溶液(澄清石灰水)变浑浊的气体CO2;当燃烧不充分,即氧气量不足时,产生一氧化碳:
氧气充足时化学方程式:
C+O2==点燃==CO2(化合反应)
氧气不足时化学方程式:
2C+O2==点燃==2CO(化合反应)
作为还原剂
碳作为还原剂拥有和氢气、一氧化碳相似的化学性质(但生成物不同),都可以从金属氧化物中还原出金属单质。
碳还原氧化铜:
C+2CuO==高温==2Cu+CO2↑(置换反应)
碳还原氧化铁:
3C+2Fe2O3==高温==4Fe+3CO2↑(置换反应)
碳还原二氧化碳:
C+CO2==高温==2CO(化合反应)
但是,碳在密封空间与高锰酸钾共热,高锰酸钾会分解出氧气,碳会迅速氧化,会发生爆炸。
与强氧化性酸反应:
C+2H2SO4(浓)==加热==CO2↑+2SO2↑+2H2O
C+4HNO3(浓)==加热==CO2↑4NO2↑+2H2O
稳定性
碳在“常温”下具有稳定性,不易反应,故古代名画现代能保存,书写档案要用碳素墨水。
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