Získejte fakta o uhlíku

click fraud protection

Uhlík je prvek s atomovým číslem 6 v periodické tabulce se symbolem C. Tento nekovový prvek je klíčem k chemii živých organismů, především kvůli jeho čtyřmocnému stavu, který mu umožňuje tvořit čtyři kovalentní chemické vazby s jinými atomy. Zde jsou fakta o tomto důležitém a zajímavém prvku.

Základní údaje o uhlíku

Protonové číslo: 6

Symbol: C

Atomová hmotnost: 12.011

Objev: Uhlík je v přírodě volný a je znám již od pravěku. Nejčasnější známé formy byly uhlí a saze. Diamanty byly v Číně známy již od roku 2500 před naším letopočtem. Římané věděli, jak vyrobit uhlí ze dřeva jeho zahřátím v zakryté nádobě, aby se vyloučil vzduch. René Antoine Ferchault de Réaumur ukázal, že železo bylo přeměněno na ocel absorpcí uhlíku v roce 1722. V roce 1772 Antoine Lavoisier prokázal, že diamanty byly uhlíkem zahříváním diamantu a uhlí a měřením uvolněného oxidu uhličitého na gram.

Elektronová konfigurace: [He] 2s22p2

Původ slova: latinský carbo, Německý Kohlenstoff, francouzský uhlík: uhlí nebo uhlí

Izotopy:

instagram viewer
Existuje sedm přírodních izotopů uhlíku. V roce 1961 přijala Mezinárodní unie čisté a aplikované chemie izotopový uhlík-12 jako základ pro atomové hmotnosti. Uhlík-12 představuje 98,93% přirozeně se vyskytujícího uhlíku, zatímco uhlík-13 tvoří dalších 1,07%. Biochemické reakce přednostně používají uhlík-12 než uhlík-13. Uhlík-14 je radioizotop, který se vyskytuje přirozeně. Vyrábí se v atmosféře, když kosmické paprsky interagují s dusíkem. Vzhledem k tomu, že má krátký poločas (5730 let), izotop téměř chybí ve skalách, ale rozpad lze použít k datování organismů pomocí radiokarbonů. Je známo patnáct izotopů uhlíku.

Vlastnosti: Uhlík se ve volné přírodě vyskytuje ve třech allotropické formy: amorfní (lampblack, boneblack), grafit a diamant. Předpokládá se, že existuje čtvrtá forma, „bílý“ uhlík. Mezi další allotropy uhlíku patří grafen, fullereny a skelný uhlík. Diamant je jednou z nejtěžších látek s vysokým bodem tání a indexem lomu. Grafit je na druhé straně extrémně měkký. Vlastnosti uhlíku do značné míry závisí na jeho allotropu.

Použití:Uhlíkové formy četné a rozmanité sloučeniny s neomezenými aplikacemi. Mnoho tisíců sloučenin uhlíku je nedílnou součástí životních procesů. Diamant je ceněn jako drahokam a používá se pro řezání, vrtání a jako ložiska. Grafit se používá jako kelímek pro tavení kovů, v tužkách, pro ochranu proti rzi, pro mazání a jako moderátor pro zpomalení neutronů pro atomové štěpení. Amorfní uhlík se používá k odstraňování chutí a pachů.

Klasifikace prvků: Nekovový

Toxicita: Čistý uhlík je považován za netoxický. To může být jeden jako uhlí nebo grafit nebo použitý k přípravě tetovací inkoust. Vdechování uhlíku však dráždí plicní tkáň a může vést k plicním onemocněním. Uhlík je nezbytný pro život, protože je stavebním kamenem pro proteiny, nukleové kyseliny, uhlohydráty a tuky.

Zdroj: Uhlík je čtvrtým nejhojnějším prvkem ve vesmíru, po vodíku, heliu a kyslíku. Je to 15. nejhojnější prvek v zemské kůře. Prvek se vytváří v obřích a supergiantních hvězdách pomocí procesu trojitého alfa. Když hvězdy umírají jako supernovy, uhlík je výbuchem rozptýlen a stává se součástí hmoty integrovanou do nových hvězd a planet.

Fyzikální údaje o uhlíku

Hustota (g / cm3): 2,25 (grafit)

Bod tání (K): 3820

Bod varu (K): 5100

Vzhled: hustá, černá (saze)

Atomový objem (cc / mol): 5.3

Iontový poloměr: 16 (+ 4e) 260 (-4e)

Měrné teplo (@ 20 ° C J / g mol): 0.711

Debye Teplota (° K): 1860.00

Pauling Negativity Number: 2.55

První ionizační energie (kJ / mol): 1085.7

Oxidační státy: 4, 2, -4

Struktura mříže: Úhlopříčka

Konstantní mřížka (Å): 3.570

Krystalická struktura: hexagonální

Elektronegativita: 2.55 (Paulingova stupnice)

Atomový poloměr: 70 hodin

Atomový poloměr (vypočteno): 67 hodin

Kovalentní poloměr: 77 hodin

Van der Waals Radius: 170 hodin

Magnetické řazení: diamagnetický

Tepelná vodivost (300 K) (grafit): (119–165) W · m – 1 · K − 1

Tepelná vodivost (300 K) (diamant): (900–2320) W · m – 1 · K – 1

Tepelná difuzivita (300 K) (diamant): (503–1300) mm² / s

Mohsova tvrdost (grafit): 1-2

Mohsova tvrdost (diamant): 10.0

Registrační číslo CAS: 7440-44-0

Kviz: Jste připraveni otestovat své znalosti o uhlíkových faktech? Vezměte si Kvíz o uhlíkových faktech

Návrat do Periodická tabulka prvků

Zdroje

  • Deming, Anna (2010). "Král prvků?" Nanotechnologie. 21 (30): 300201. doi:10.1088/0957-4484/21/30/300201
  • Lide, D. Červené. (2005). Příručka chemie a fyziky CRC (86. ed.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
  • Weast, Robert (1984). CRC, Příručka chemie a fyziky. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. str. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
instagram story viewer