В каких продуктах есть углерод

Углерод

Углерод

Описание

Содержимое в человеческом организме

Биологическая роль

Источники

Суточная потребность

Недостаток и избыток

Токсичность

Описание

(вернуться к оглавлению)

Соединения углерода являются основой растительных и животных организмов. Также он входит в состав веществ, имеющих неживотное происхождение - угля, нефти, природных газов, а также многих минералов, например, мела, мрамора, известняка.

Углерод образует четыре простых вещества – алмаз, графит, карбины и фуллерены, которые резко отличаются между собой по своим свойствам.

Алмаз является бесцветным кристаллом и самым твердым из минералов. Он имеет высокий коэффициент преломления и обладает свойствами диэлектрика. Благодаря этим свойствам алмаз широко применяется в промышленности.

Графит встречается в природе гораздо чаще, чем алмаз. Графит – это такая форма углерода, в которой каждый атом углерода связан с тремя соседями, образуя плоскую сетку. В результате он имеет слоистую структуру, причем связь между слоями осуществляется в основном за счет относительно слабых межмолекулярных сил. Все это определяет свойства графита – он мягок, легко расслаивается, хорошо проводит тепло, имеет серый цвет и металлический блеск, заметно электропроводен. Сажа, древесный уголь и другие угли, получаемые из органического и неорганического сырья, представляют собой мелкокристаллический графит, так что обычно термином «углерод» обозначают именно графит той или иной степени дисперсности. При стандартных условиях графит весьма инертен, но значительно более активен, чем алмаз. Он не реагирует с кислородом, водородом, галогенами. На него не действуют растворы кислот и щелочей. При нагревании графит сгорает в кислороде или на воздухе с образованием СО₂. С другими неметаллами, кроме фтора и серы, он непосредственно не реагирует. Взаимодействие с металлами возможно только при высоких (1000-2000°С) температурах, а с водородом – еще и при высоких давлениях. Низкая реакционная способность графита позволяет использовать его как материал для тиглей, электродов, как замедлитель нейтронов в ядерных реакторах.

Резкое различие в свойствах алмаза и графита обусловлено различным строением их кристаллов.

Третья форма существования углерода – карбин – черный мелкокристаллический порошок, имеющий полупроводниковые свойства.  Карбины более активны, чем графит.

Четвертая форма – фуллерены. В них атомы углерода связаны многоцентровыми связями. При этом образуются правильные многогранники, в вершинах которых располагаются атомы. Наиболее характерны системы, содержащие 60 или 70 атомов, представляющие собой практически сферические частицы.

Наиболее известны два оксида углерода.

Оксид углерода СО – монооксид, угарный газ. При нормальных условиях не имеет цвета и запаха. Достаточно инертен при нормальных условиях. Он практически не растворяется в воде и с ней не реагирует. Молекула СО имеет самую высокую энергию связи среди двухатомных молекул, состоящих из разных атомов. Несмотря на высокую прочность СО легко сгорает, образуя СО₂. Реакция протекает самопроизвольно с выделением большого количества тепла.

Оксид углерода СО₂ – диоксид углерода, углекислый газ – получается при сгорании любых углеродсодержащих веществ в присутствии воздуха. Является продуктом дыхания живых существ. Диоксид углерода проявляет отчетливые кислотные свойства. Он легко реагирует со щелочами и основными оксидами, образуя соли угольной кислоты – карбонаты. Диоксид углерода плохо растворим в воде.

В природе углерод сосредоточен в карбонатных породах – известняках (СаСО₃), образующих громадные залежи, и некоторых других карбонатах (MgСО₃). Количество соединений углерода столь велико, что для их описания потребовалось выделить самостоятельное направление в химии – органическую химию. Число известных органических соединений углерода превышает 10 миллионов, тогда как число соединений всех остальных элементов составляет примерно 120 тысяч.

Содержание в человеческом организме

(вернуться к оглавлению)

Так как углерод является основой всех соединений органической химии, то в человеческом организме он присутствует повсеместно. Он входит в состав аминокислот, составных частей белков, представляющих основу жизнедеятельности. Помимо этого, углерод является компонентом жиров и углеводов, веществ, обеспечивающих процесс жизнедеятельности живых организмов.

Содержание в человеческом организме в процентном отношении к массе тела составляет 21 % от массы тела. Из них костная ткань – 36 %, мышечная ткань – 67 %.

Биологическая роль

(вернуться к оглавлению)

Как уже было сказано выше, углерод является основной составляющей всех органических форм жизни. Он входит в состав белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот, гормонов, ферментов, витаминов, то есть можно сказать, что углерод в той или иной степени важен для всех органов и систем живого организма, и всех, протекающих в них процессов, поддерживающих его жизнедеятельности.

Углекислота (СО₂), содержащаяся в крови, возбуждает дыхательный центр, расширяет мозговые сосуды, повышает возбудимость сердечной мышцы. Гидрокарбонаты калия (KHСО₃) и натрия (NaHCO₃) входят в состав буферных систем крови и тканей, поддерживающих рН организма. Уксусная кислота (СH₃COОН) принимает участие в синтезе холестерина.

Источники

(вернуться к оглавлению)

Основным источником углерода является пища, состоящая все из тех же углеродсодержащих веществ – белков, жиров, углеводов и других. При попадании в организм эти вещества под действие пищеварительной системы распадаются до мономеров, которые в дальнейшем используются нашим организмом для собственных нужд. В основе этого процесса лежат соединения, в состав которых входит углерод.

Суточная потребность

(вернуться к оглавлению)

Суточная потребность углерода не нормируется, но существуют нормы потребления вышеперечисленных органических веществ с пищей, в состав которых входит углерод.

Недостаток и избыток

(вернуться к оглавлению)

Вряд ли, представляется возможным оценить, как на организм влияет недостаток углерода, поскольку он входит в состав почти всех необходимых человеку веществ. Поэтому можно оценивать влияние нехватки лишь конкретных его соединений. То же относится и к избытку углерода. Например, при избытке углекислого газа СО₂ в окружающей атмосфере наступает кислородное голодание.

Токсичность

(вернуться к оглавлению)

Свободный углерод в виде сажи токсичен для человека. Длительный контакт с сажей или угольной пылью вызывает рак. Мельчайшая пыль угля вызывает изменение структуры легких, и как следствие нарушение их функций.

Крайне токсичным является угарный газ СО. Его предельно допустимая концентрация составляет 3 мг/м³. Отравляющее действие этого вещества вызвано тем, что СО связывается с гемоглобином крови почти в 1000 раз легче, чем кислород. В результате чего препятствует связыванию гемоглобина и кислорода, что приводит к быстро развивающемуся кислородному голоданию, удушью и, как следствию, смерти.

План урока | Что содержит углерод?

5-ESS2-A: Материалы и системы Земли Основными системами Земли являются геосфера (твердая и расплавленная порода, почва и отложения), гидросфера (вода и лед), атмосфера (воздух) и биосфера ( живые существа, включая человека). Эти системы взаимодействуют множеством способов, влияя на материалы и процессы на поверхности Земли.

5-LS2-B: Циклы переноса материи и энергии в экосистемах Материя циклически перемещается между воздухом и почвой, а также между растениями, животными и микробами, пока эти организмы живут и умирают.Организмы получают газы и воду из окружающей среды и выбрасывают отходы (газ, жидкость или твердое вещество) обратно в окружающую среду.

MS-ESS-A: Материалы и системы Земли Все земные процессы являются результатом потока энергии и круговорота вещества внутри и между системами планеты. Текущая энергия и круговорот материи вызывают химические и физические изменения в материалах Земли и живых организмах.

MS-LS2-B: Цикл переноса материи и энергии в экосистемах Перенос вещества в физическую среду и из нее происходит на всех уровнях.Разлагатели перерабатывают питательные вещества из мертвых растений или животных обратно в почву в наземных средах или в воду в водной среде. Атомы, из которых состоят организмы в экосистеме, постоянно перемещаются между живой и неживой частями экосистемы.

HS-ESS2-D: Погода и климат Изменения в атмосфере, вызванные деятельностью человека, привели к увеличению концентрации углекислого газа и, таким образом, влияют на климат.

HS-LS2.B: Циклы переноса вещества и энергии в экосистемах Фотосинтез и клеточное дыхание являются важными компонентами углеродного цикла, в котором углерод передается между биосферой, атмосферой, океанами и геосферой посредством химических, физических, геологических , и биологические процессы.

Что такое углерод? (с иллюстрациями)

Углерод - неметаллический элемент, который присутствует в большом количестве в природе, и составляет основу большинства живых организмов. Это четвертый по численности элемент во Вселенной, и он играет решающую роль в здоровье и стабильности планеты через углеродный цикл. Этот цикл чрезвычайно сложен и иллюстрирует взаимосвязь между организмами на Земле. Большинство потребителей знакомы с этим элементом, а также с многочисленными формами, в которых он появляется.

Атомный номер этого элемента - шесть, и он обозначен символом «C» в периодической таблице. Структура молекул углерода такова, что молекулы легко связываются с широким спектром других элементов, образуя тысячи соединений. Молекулы также связываются друг с другом по-разному, создавая формы углерода, такие как алмазы, самое твердое вещество на Земле, и графит, один из самых мягких материалов на планете. Его меняющаяся индивидуальность, в зависимости от того, с чем и как связано, делает его уникальным элементом.

Все живые организмы содержат углерод, и по мере их разложения или изменения они будут продолжать содержать этот элемент.Например, уголь, известняк и нефть - все это окаменелые формы живых организмов, содержащие большое количество углерода. Растения и животные, умершие миллионы лет назад, медленно превращались в эти вещества, и их интегральный углерод сохранялся. Эти останки используются во всем, от реактивного топлива до детских кукол.

Сам углерод, как и многие его формы, относительно инертен. Когда он соединяется с некоторыми другими элементами, такими как водород, он становится более активным, и эта реакционная способность используется в промышленности. В случае углеводородов соединение используется как источник энергии. Огромная универсальность этого элемента делает его очень полезным в ряде отраслей.Углерод сжигается для создания топлива, используется для фильтрации различных веществ и соединяется с железом для производства стали. Он также используется в качестве основы для рисования карандашами и углем, для изготовления синтетических материалов, таких как пластик, и, в виде изотопа, в качестве инструмента датирования для археологов.

Сам по себе углерод не очень опасен, так как он нетоксичен и инертен.Однако некоторые формы могут быть вредными для некоторых организмов, например, окись углерода. Элемент также может появляться в сочетании с более опасными элементами или может образовывать вредную пыль в случае угля и алмазов. Индивидуальные меры предосторожности для разных форм углерода сильно различаются, и если вас беспокоит конкретное вещество, рекомендуется обратиться к паспорту безопасности материала (MSDS).

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Углерод - очень важный химический элемент с химическим символом C .В нем нуждается вся известная жизнь на Земле. Углерод имеет атомную массу 12 и атомный номер 6. Это неметалл, что означает, что это не металл.

Когда железо легируется углеродом, образуется твердая сталь. Углерод в виде угля - важное топливо.

Целый вид химии, органическая химия, связан с углеродом и его соединениями. Углерод образует множество типов соединений. Углеводороды - это молекулы с углеродом и водородом. Метан, пропан и многие другие виды топлива являются углеводородами.Многие вещества, которые люди употребляют ежедневно, являются органическими соединениями.

Углерод, водород, азот, кислород и некоторые другие элементы, такие как сера и фосфор, вместе образуют большую часть жизни на Земле (см. Список биологически важных элементов). Углерод образует очень большое количество органических соединений, поскольку может образовывать прочные связи между собой и с другими элементами. Из-за того, что живые существа содержат большое количество углерода, все органические вещества считаются «углеродными». Каждый атом углерода может образовывать четыре одинарные ковалентные связи.Эти связи позволяют углероду образовывать молекулы в форме длинной цепочки, называемые полимерами, такими как пластмассы.

Название углерода происходит от латинского carb , что означает древесный уголь. Во многих иностранных языках слова углерод, уголь и древесный уголь являются синонимами.

Углерод в природе встречается в трех формах, называемых аллотропами: алмаз, графит и фуллерены. Графит с глиной в карандашах. Он очень мягкий. Атомы углерода в нем образуют кольца, которые находятся друг над другом и очень легко скользят.Алмазы - самый твердый природный минерал. Фуллерены представляют собой углеродную форму «футбольного мяча». Они больше всего представляют интерес для науки. Особый, созданный руками человека аллотроп углерода в форме трубки - это углеродная нанотрубка. Углеродные нанотрубки очень твердые, поэтому их можно использовать в броне. Нанотрубки могут быть полезны в нанотехнологиях.

Известно 10 миллионов углеродных соединений.

Радиоактивный изотоп углерода, углерод-14, можно использовать, чтобы выяснить, сколько лет некоторым объектам или когда что-то умерло.Пока что-то находится на поверхности земли и поглощает углерод, количество углерода-14 остается неизменным. Когда объект перестает поглощать углерод, количество углерода-14 уменьшается. Поскольку период полураспада (сколько времени требуется, чтобы половина радиоактивного изотопа ушла) углерода-14 составляет 5730 лет, ^[16] ученые могут определить возраст объекта по количеству углерода-14. оставил.

Углерод присутствует во многих местах Вселенной. Впервые это было сделано в старых звездах. Углерод - четвертый по распространенности элемент на солнце. ^[16] Атмосфера Венеры и Марса в основном состоит из двуокиси углерода. ^[17]

Углерод важен для человеческого тела и других живых существ, и он является вторым по распространенности элементом в человеческом теле, составляя 23% от всей массы тела. ^[16] Это также ключевая часть многих биологических молекул (молекул, используемых в жизни).

Большая часть углерода на Земле - это уголь. Графит встречается во многих (обычно пустынных) областях, включая Шри-Ланку, Мадагаскар и Россию. Алмазы редки и в основном встречаются в Африке.Углерод также присутствует в некоторых метеоритах.

1. ↑ Lide, D. R., ed. (2005). CRC Справочник по химии и физике (86-е изд.). Бока-Ратон (Флорида): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5 .
2. ↑ Хааланд, Д. (1976). «Давление тройной точки графит-жидкость-пар и плотность жидкого углерода». Углерод . 14 (6): 357. DOI: 10.1016 / 0008-6223 (76)

   -5.

3. ↑ Савватимский, А (2005). «Измерения температуры плавления графита и свойств жидкого углерода (обзор за 1963–2003 гг.)». Углерод . 43 (6): 1115. DOI: 10.1016 / j.carbon.2004.12.027.
4. ↑ "Спектроскопия преобразования Фурье электронного перехода свободнорадикала CCI, охлаждаемого струей" (PDF). Проверено 6 декабря 2007.
5. ↑ "Спектроскопия с преобразованием Фурье системы CP" (PDF). Проверено 6 декабря 2007.
6. ↑ «Углерод: бинарные соединения». Проверено 6 декабря 2007.
7. ↑ ^{7,0 7,1 7.2 7,3 7,4} Свойства алмаза, База данных Института Иоффе
8. ↑ «Свойства материалов - разные материалы». www.nde-ed.org . Проверено 12 ноября 2016.
9. ↑ Магнитная восприимчивость элементов и неорганических соединений, в Справочнике по химии и физике, 81-е издание, CRC press.
10. ↑ Вист, Роберт (1984). CRC, Справочник по химии и физике . Бока-Ратон, Флорида: Издательство Chemical Rubber Company.стр. E110. ISBN 0-8493-0464-4 .
11. ↑ «История углерода и углеродных материалов - Центр прикладных исследований энергии - Университет Кентукки». Caer.uky.edu. Проверено 12 сентября 2008.
12. ↑ Сенезе, Фред (2000-09-09). «Кто открыл углерод?». Фростбургский государственный университет. Проверено 24 ноября 2007.
13. ↑ "Спектроскопия с преобразованием Фурье системы CP" (PDF). Проверено 6 декабря 2007.
14. ↑ "Спектроскопия преобразования Фурье электронного перехода свободнорадикала CCI, охлаждаемого струей" (PDF).Проверено 6 декабря 2007.
15. ↑ «Углерод: бинарные соединения». Проверено 6 декабря 2007.
16. ↑ ^{16,0 16,1 16,2} Эмсли, Джон (2001). Строительные блоки природы . Издательство Оксфордского университета. ISBN 0-19-850341-5 .
17. ↑ Университет Шеффилда и Webelements Ltd. (2007). «Химия: Таблица Менделеева: углерод: ключевая информация».

- wikiwand

Для более быстрой навигации этот iframe предварительно загружает страницу Wikiwand для Carbon .

Подключено к:

Из Википедии, свободной энциклопедии

Спасибо за жалобу на это видео!

Смотрите также

• 
  Какие продукты вызывают отеки
• 
  В каких продуктах содержится рожь
• 
  Продукты содержащие таурин для человека
• 
  Какие продукты дают питание сердцу
• 
  Фосфор в каких продуктах содержится таблица
• 
  В каких молочных продуктах больше кальция
• 
  Тироксин в каких продуктах
• 
  Продукты с низким содержанием калия
• 
  Какие продукты нельзя есть при заболеваниях почек
• 
  Таблица продукты с низким содержанием жира
• 
  В каких продуктах больше всего белка таблица