Poznaj fakty na temat węgla

Węgiel jest pierwiastkiem o liczbie atomowej 6 na układzie okresowym pierwiastków o symbolu C. Ten niemetaliczny pierwiastek jest kluczem do chemii organizmów żywych, przede wszystkim ze względu na jego czterowartościowy stan, który pozwala mu tworzyć cztery kowalencyjne wiązania chemiczne z innymi atomami. Oto fakty na temat tego ważnego i interesującego elementu.

Liczba atomowa: 6

Symbol: do

Masa atomowa: 12.011

Odkrycie: Węgiel istnieje w naturze i jest znany od czasów prehistorycznych. Najwcześniejszymi znanymi formami były węgiel drzewny i sadza. Diamenty były znane w Chinach co najmniej już 2500 lat pne Rzymianie wiedzieli, jak zrobić węgiel drzewny, ogrzewając go w zadaszonym pojemniku, aby wykluczyć powietrze. René Antoine Ferchault de Réaumur pokazał, że żelazo zostało przekształcone w stal przez absorpcję węgla w 1722 r. W 1772 roku Antoine Lavoisier wykazał, że diamenty są węglem, ogrzewając diament i węgiel drzewny i mierząc uwalniany dwutlenek węgla na gram.

Konfiguracja elektronów: [He] 2s²2szt²

Pochodzenie słowa: łacina carbo, Niemiecki Kohlenstoff, francuski węgiel: węgiel lub węgiel drzewny

Izotopy: Istnieje siedem naturalnych izotopów węgla. W 1961 r. Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej przyjęła izotop węgla-12 jako podstawę odważników atomowych. Węgiel-12 stanowi 98,93% naturalnie występującego węgla, podczas gdy węgiel-13 stanowi pozostałe 1,07%. Reakcje biochemiczne preferują węgiel 12 zamiast węgla 13. Węgiel-14 jest radioizotopem występującym naturalnie. Powstaje w atmosferze, gdy promienie kosmiczne oddziałują z azotem. Ponieważ ma krótki okres półtrwania (5730 lat), izotop jest prawie nieobecny w skałach, ale rozpad może być wykorzystywany do datowania radiowęglowego organizmów. Znanych jest piętnaście izotopów węgla.

Nieruchomości: Węgiel występuje w naturze w trzech formy alotropowe: amorficzny (lampblack, boneblack), grafit i diament. Uważa się, że istnieje czwarta forma, „biały” węgiel. Inne alotropy węgla obejmują grafen, fulereny i szklisty węgiel. Diament jest jedną z najtwardszych substancji o wysokiej temperaturze topnienia i współczynniku załamania światła. Z drugiej strony grafit jest wyjątkowo miękki. Właściwości węgla zależą w dużej mierze od jego allotropu.

Wykorzystuje:Formy węgla liczne i różnorodne związki o nieograniczonych zastosowaniach. Wiele tysięcy związków węgla stanowi integralną część procesów życiowych. Diament jest ceniony jako kamień szlachetny i służy do cięcia, wiercenia i jako łożyska. Grafit jest stosowany jako tygiel do topienia metali, w ołówkach, do ochrony przed rdzą, do smarowania oraz jako moderator do spowalniania neutronów do rozszczepienia atomowego. Amorficzny węgiel służy do usuwania smaków i zapachów.

Klasyfikacja elementu: Niemetalowe

Toksyczność: Czysty węgiel jest uważany za nietoksyczny. Może być spożywany jako węgiel drzewny lub grafit lub używany do przygotowania tatuażu do tatuażu. Jednak wdychanie węgla podrażnia tkankę płucną i może prowadzić do choroby płuc. Węgiel jest niezbędny do życia, ponieważ jest budulcem białek, kwasów nukleinowych, węglowodanów i tłuszczów.

Źródło: Węgiel jest czwartym najliczniejszym pierwiastkiem we wszechświecie, po atomie wodoru, helu i tlenu. Jest to 15. najobficiej występujący element skorupy ziemskiej. Pierwiastek powstaje w gigantycznych i nadolbrzymich gwiazdach w procesie potrójnej alfa. Kiedy gwiazdy umierają jako supernowe, węgiel jest rozpraszany przez eksplozję i staje się częścią materii zintegrowanej z nowymi gwiazdami i planetami.

Gęstość (g / cm3): 2.25 (grafit)

Temperatura topnienia (K): 3820

Temperatura wrzenia (K): 5100

Wygląd: gęsty, czarny (sadza)

Objętość atomowa (cm3 / mol): 5.3

Promień jonowy: 16 (+ 4e) 260 (-4e)

Ciepło właściwe (@ 20 ° C J / g mol): 0.711

Temperatura debye (° K): 1860.00

Pauling Negative Number: 2.55

Pierwsza energia jonizująca (kJ / mol): 1085.7

Stany utleniania: 4, 2, -4

Struktura kratowa: Przekątna

Stała kratowa (Å): 3.570

Struktura krystaliczna: sześciokątny

Elektroujemność: 2,55 (skala Paulinga)

Promień atomowy: 70 godz

Promień atomowy (oblicz.): 67 godz

Promień kowalencyjny: 77 godz

Promień Van der Waalsa: 170 po południu

Zamawianie magnetyczne: diamagnetyczny

Przewodność cieplna (300 K) (grafit): (119–165) W · m − 1 · K − 1

Przewodność cieplna (300 K) (diament): (900–2320) W · m − 1 · K − 1

Dyfuzyjność cieplna (300 K) (diament): (503–1300) mm² / s

Twardość Mohsa (grafit): 1-2

Twardość Mohsa (diament): 10.0

Numer rejestru CAS: 7440-44-0

Kartkówka: Gotowy do sprawdzenia swojej wiedzy na temat emisji dwutlenku węgla? Weź Quiz na temat emisji dwutlenku węgla

Wrócić do Układ okresowy elementów

• Deming, Anna (2010). „Król żywiołów?”. Nanotechnologia. 21 (30): 300201. doi:10.1088/0957-4484/21/30/300201
• Lide, D. R., ed. (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (86 edycja). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
• Weast, Robert (1984). CRC, Podręcznik chemii i fizyki. Boca Raton, Floryda: Chemical Rubber Company Publishing. pp. E110. ISBN 0-8493-0464-4.