碳及碳的氧化物
在看这篇文章之前,大家先思考一下,没有了碳,生活会变成什么样?有的人可能会笑了,不就是夜宵吃不上烧烤了吗?还会怎么样?这不只是吃不上烧烤这么简单。首先,你不能用铅笔或黑笔了,因为其中在你本子上留下黑色字迹的主要元素是碳,你只能用蓝笔或其它颜色的笔写字;其次,大气中会少了二氧化碳这种温室气体,对,就是那种导致地球特别热的气体,但你先别笑,少了二氧化碳,人类可能因寒冷而灭亡;最后,也是最重要,最可怕的一点,别忘了,人也是碳基生物,没有了碳,人类,甚至地球上的所有生物都可能不曾出现。
碳这么重要,它有什么性质呢?首先,它的化学性质稳定,我国古代用墨绘制的字画能够保持上百年不褪色,这都是其中的碳元素的功劳。不信,你可以翻翻你小学的课本,是不是上面蓝笔或其它颜色笔写的字都已经模糊了,可铅笔黑笔写的字还很清楚。
其次,碳可燃,它可以在加热的条件下与氧气反应,放出热量,所以它可以作为燃料。那你可能会问了,碳可以作为燃料,为什么只在烧烤摊上遇见它呢?不是这样的,被称为工业粮食的煤,它主要成分是碳;被称为工业血液的石油,它主要成分之一也是碳;还有天燃气,虽然它主要成分是甲烷,但是一个甲烷分子是由一个碳原子和四个氢原子构成的,其中也有碳元素,所以三大化石燃料中都有碳元素来作为燃烧的原料,所以碳是重要的燃料之一。
碳燃烧时,会生成什么呢?下面来讲碳的氧化物。碳在氧气充足的情况下,也就是完全燃烧时,会生成二氧化碳,这是一种无色无味的气体,密度大于空气,能溶于水,和水发生化学反应,生成碳酸,也就是可乐里让你喝下去特别爽的物质,它微微加热又分解成二氧化碳和水,让你打嗝,产生兴奋。同时它也不可燃,不助燃,所以它可以用来灭火。它的固态—干冰,可以作为制冷剂。二氧化碳同时参与光合作用,产生有机物,也是重要化工原料之一,可做纯碱。当碳在氧气少的情况下燃烧,也就是说不充分燃烧时,它会产生一氧化碳,这是一种污染大气的物质,它无色无味,却有毒,它比氧更容易和红细胞中的血红蛋白结合,却不容易与其分离,你家煤气里让你中毒的就是这个物质。既然它有毒,为什么又把它放在煤气里呢?因为一氧化碳和它兄弟二氧化碳不一样,它可燃,可以与煤气中的氢气一起燃烧,煮熟家里的饭菜。它还有还原性,这会在下面提及。
最后,碳也有还原性,它可以做还原剂把氧化物中的氧夺取出来,并氧化使氧化物还原。如:碳和氧化铁经过高温,可以生成铁和二氧化碳,得到纯净的铁。碳的氧化物一氧化碳也有这个性质,如氧化铜和一氧化碳加热可生成铜和二氧化碳,得到纯净的铜。像碳,一氧化碳这样有还原性的物质在生产生活中有很大用途。
碳有这么多用途,我们更要爱护资源,爱护环境,不乱烧碳,浪费碳,不让一氧化碳污染空气,不让二氧化碳使地球升温,做到合理使用碳,低碳生活从我们做起。