Dejstva o ogljiku - atomsko število 6 ali C
Kemične in fizikalne lastnosti ogljika
Grafit in diamant sta dve obliki ali alotropi elementa ogljika. Jeffrey Hamilton / Getty Images
Ogljik je element z atomsko številko 6 v periodnem sistemu s simbolom C. Ta nekovinski element je ključen v kemiji živih organizmov, predvsem zaradi štirivalentnega stanja, ki mu omogoča tvorbo štirih kovalentnih kemijskih vezi z drugimi atomi. Tu so dejstva o tem pomembnem in zanimivem elementu.
Osnovna dejstva o ogljiku
Atomsko število : 6
Simbol: C
Atomska teža : 12.011
Odkritje: Ogljik v naravi obstaja prost in je znan že od prazgodovine. Najzgodnejši znani obliki sta bili oglje in saje. Diamanti so bili na Kitajskem znani vsaj že leta 2500 pred našim štetjem. Že Rimljani so znali narediti oglje iz lesa tako, da so ga segrevali v pokriti posodi in tako izključili zrak. René Antoine Ferchault de Réaumur je leta 1722 pokazal, da se je železo pretvorilo v jeklo z absorpcijo ogljika. Leta 1772 je Antoine Lavoisier s segrevanjem diamanta in oglja in merjenjem sproščenega ogljikovega dioksida na gram dokazal, da so diamanti ogljik.
Elektronska konfiguracija: [On] 2sdva2pdva
Izvor besede: latinsko karbo , nemško Kohlenstoff, francosko carbone: premog ali oglje
izotopi: Obstaja sedem naravnih izotopov ogljika. Leta 1961 je Mednarodna zveza za čisto in uporabno kemijo sprejela izotop ogljik-12 kot osnovo za atomske teže. Ogljik-12 predstavlja 98,93 % naravno prisotnega ogljika, medtem ko ogljik-13 predstavlja ostalih 1,07 %. Biokemične reakcije prednostno uporabljajo ogljik-12 kot ogljik-13. Ogljik-14 je radioizotop, ki se pojavlja v naravi. Nastane v atmosferi, ko kozmični žarki medsebojno delujejo z dušikom. Ker ima kratko razpolovno dobo (5730 let), izotopa skoraj ni v kamninah, vendar se razpad lahko uporabi za radiokarbonsko datiranje organizmov. Znanih je petnajst izotopov ogljika.
Lastnosti: Ogljik je v naravi prost v treh alotropne oblike : amorfni (lampblack, boneblack), grafit in diamant. Četrta oblika, 'beli' ogljik, naj bi obstajala. Drugi alotropi ogljika vključujejo grafen, fulerene in steklasti ogljik. Diamant je ena najtrših snovi z visokim tališčem in lomnim količnikom. Grafit pa je izjemno mehak. Lastnosti ogljika so v veliki meri odvisne od njegovega alotropa.
Uporablja: Ogljikove oblike številne in raznolike spojine z neomejeno uporabo. Več tisoč ogljikovih spojin je sestavni del življenjskih procesov. Diamant je cenjen kot dragi kamen in se uporablja za rezanje, vrtanje in kot ležaji. Grafit se uporablja kot lonček za taljenje kovin, v svinčnikih, za zaščito pred rjo, za mazanje in kot moderator za upočasnjevanje nevtronov pri atomski cepitvi. Amorfni ogljik se uporablja za odstranjevanje okusov in vonjav.
Razvrstitev elementov: Nekovinski
Toksičnost : Čisti ogljik velja za nestrupenega. Lahko se uživa kot oglje ali grafit ali se uporablja za pripravo črnila za tetoviranje. Vendar pa vdihavanje ogljika draži pljučno tkivo in lahko povzroči pljučno bolezen. Ogljik je nujen za življenje, saj je gradnik beljakovin, nukleinskih kislin, ogljikovih hidratov in maščob.
Vir : Ogljik je četrti najpogostejši element v vesolju, takoj za vodikom, helijem in kisikom. Je 15. najpogostejši element v zemeljski skorji. Element se oblikuje v zvezdah velikankah in supergigantkah s postopkom trojnega alfa. Ko zvezde umrejo kot supernove, se ogljik zaradi eksplozije razprši in postane del snovi, integrirane v nove zvezde in planete.
Fizikalni podatki o ogljiku
Gostota (g/cc): 2,25 (grafit)
Tališče (K): 3820
Vrelišče (K): 5100
Videz: gosta, črna (saja)
Atomski volumen (cc/mol): 5.3
Ionski polmer : 16 (+4e) 260 (-4e)
Specifična toplota (@20°C J/g mol): 0,711
Debyejeva temperatura (°K): 1860,00
Paulingova številka negativnosti: 2.55
Prva ionizacijska energija (kJ/mol): 1085.7
Oksidacijska stanja : 4, 2, -4
Rešetkasta struktura: Diagonala
Konstanta mreže (Å): 3.570
Kristalna struktura: šestkoten
Elektronegativnost: 2,55 (Paulingova lestvica)
Atomski radij: 70 zvečer
Atomski radij (izračunano): 67 zvečer
Kovalentni polmer : 77 zvečer
Van der Waalsov polmer : 170 zvečer
Magnetno naročanje: diamagnetno
Toplotna prevodnost (300 K) (grafit): (119–165) W·m−1·K−1
Toplotna prevodnost (300 K) (diamant): (900–2320) W·m−1·K−1
Toplotna difuzivnost (300 K) (diamant): (503–1300) mm²/s
Mohsova trdota (grafit): 1-2
Mohsova trdota (diamant): 10.0
Registrska številka CAS : 7440-44-0
kviz: Ste pripravljeni preizkusiti svoje znanje o dejstvih o ogljiku? VzemiteKviz o dejstvih o ogljiku
Vrnitev na the Periodni sistem elementov
Viri
- Deming, Anna (2010). 'Kralj elementov?'. Nanotehnologija . 21 (30): 300201. doi: 10.1088/0957-4484/21/30/300201
- Lide, D. R., ur. (2005). CRC priročnik za kemijo in fiziko (86. izdaja). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
- West, Robert (1984). CRC, Priročnik za kemijo in fiziko . Boca Raton, Florida: Založba Chemical Rubber Company. str. E110. ISBN 0-8493-0464-4.