Λάβετε στοιχεία για τον άνθρακα

Ο άνθρακας είναι το στοιχείο με ατομικό αριθμό 6 στον περιοδικό πίνακα με το σύμβολο C. Αυτό το μη μεταλλικό στοιχείο είναι το κλειδί για τη χημεία των ζωντανών οργανισμών, κυρίως λόγω της τετρασθενούς του κατάστασης, που του επιτρέπει να σχηματίζει τέσσερις ομοιοπολικούς χημικούς δεσμούς με άλλα άτομα. Εδώ είναι γεγονότα σχετικά με αυτό το σημαντικό και ενδιαφέρον στοιχείο.

Ατομικός αριθμός: 6

Σύμβολο: ντο

Ατομικό βάρος: 12.011

Ανακάλυψη: Ο άνθρακας υπάρχει ελεύθερος στη φύση και είναι γνωστός από τον προϊστορικό χρόνο. Οι πρώτες γνωστές μορφές ήταν κάρβουνο και αιθάλη. Τα διαμάντια ήταν γνωστά στην Κίνα τουλάχιστον από το 2500 π.Χ. Οι Ρωμαίοι ήξεραν πώς να παράγουν ξυλάνθρακα από ξύλο, θερμαίνοντάς το σε ένα καλυμμένο δοχείο για να αποκλείσουν τον αέρα. Ο René Antoine Ferchault de Réaumur έδειξε ότι ο σίδηρος μετατράπηκε σε χάλυβα με την απορρόφηση του άνθρακα το 1722. Το 1772, ο Antoine Lavoisier απέδειξε ότι τα διαμάντια ήταν άνθρακας με θέρμανση διαμαντιού και ξυλάνθρακα και μέτρηση του απελευθερούμενου διοξειδίου του άνθρακα ανά γραμμάριο.

Ηλεκτρονική διαμόρφωση: [2]²2ρ²

Προέλευση λέξης: λατινικά carbo, Γερμανικό Kohlenstoff, γαλλικό κάρβουνο: άνθρακας ή κάρβουνο

Ισότοπα: Υπάρχουν επτά φυσικά ισότοπα άνθρακα. Το 1961 η Διεθνής Ένωση Καθαρής και Εφαρμοσμένης Χημείας υιοθέτησε τον ισότοπο άνθρακα-12 ως βάση για τα ατομικά βάρη. Ο άνθρακας-12 αντιπροσωπεύει 98,93% άνθρακα που απαντά στη φύση, ενώ ο άνθρακας-13 σχηματίζει το άλλο 1,07%. Οι βιοχημικές αντιδράσεις χρησιμοποιούν κατά προτίμηση άνθρακα-12 πάνω από άνθρακα-13. Το Carbon-14 είναι ένα ραδιοϊσότοπο που απαντάται φυσικά. Κατασκευάζεται στην ατμόσφαιρα όταν οι κοσμικές ακτίνες αλληλεπιδρούν με το άζωτο. Επειδή έχει σύντομο χρόνο ημιζωής (5730 χρόνια), το ισότοπο σχεδόν απουσιάζει από τους βράχους, αλλά η αποσύνθεση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη χρονολόγηση των οργανισμών με ραδιενεργό άνθρακα. Δεκαπέντε ισότοπα άνθρακα είναι γνωστά.

Ιδιότητες: Ο άνθρακας είναι ελεύθερος στη φύση σε τρεις αλλοτροπικές μορφές: άμορφο (λαμπρόχρωμο, κόκκινο), γραφίτη και διαμάντι. Μια τέταρτη μορφή, "λευκό" άνθρακα, πιστεύεται ότι υπάρχει. Άλλα αλλοτρόπια άνθρακα περιλαμβάνουν το γκφένιο, τα φουλερένια και τον υαλώδη άνθρακα. Το Diamond είναι μία από τις πιο δύσκολες ουσίες, με υψηλό σημείο τήξης και δείκτη διάθλασης. Ο γραφίτης, από την άλλη πλευρά, είναι εξαιρετικά μαλακός. Οι ιδιότητες του άνθρακα εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από το αλλοτρόπιο του.

Χρήσεις:Οι μορφές άνθρακα πολυάριθμες και ποικίλες ενώσεις με απεριόριστες εφαρμογές. Πολλές χιλιάδες ενώσεις άνθρακα είναι αναπόσπαστες στις διαδικασίες ζωής. Το Diamond είναι πολύτιμο λίθο και χρησιμοποιείται για κοπή, διάτρηση και έδρανα. Ο γραφίτης χρησιμοποιείται ως χωνευτήριο για τήξη μετάλλων, σε μολύβια, για προστασία από σκουριά, για λίπανση και ως επιβραδυντής για την επιβράδυνση των νετρονίων για την ατομική σχάση. Ο άμορφος άνθρακας χρησιμοποιείται για την αφαίρεση των γεύσεων και των οσμών.

Ταξινόμηση στοιχείων: Μη μεταλλικά

Τοξικότητα: Ο καθαρός άνθρακας θεωρείται μη τοξικός. Μπορεί να καταναλωθεί ως κάρβουνο ή γραφίτη ή να χρησιμοποιηθεί για την προετοιμασία μελάνης τατουάζ. Ωστόσο, η εισπνοή άνθρακα ερεθίζει τον πνευμονικό ιστό και μπορεί να οδηγήσει σε πνευμονική νόσο. Ο άνθρακας είναι απαραίτητος για τη ζωή, καθώς είναι το δομικό στοιχείο για πρωτεΐνες, νουκλεϊκά οξέα, υδατάνθρακες και λίπη.

Πηγή: Ο άνθρακας είναι το τέταρτο πιο άφθονο στοιχείο του σύμπαντος, μετά από υδρογόνο, ήλιο και οξυγόνο. Είναι το 15ο πιο άφθονο στοιχείο στη γήινη φλούδα. Το στοιχείο σχηματίζεται σε γιγαντιαία και υπερβολικά αστέρια μέσω της τριπλής-άλφα διαδικασίας. Όταν τα αστέρια πεθαίνουν ως σουπερνόβα, ο άνθρακας διασκορπίζεται από την έκρηξη και γίνεται μέρος της ύλης ενσωματωμένης στα νέα αστέρια και πλανήτες.

Πυκνότητα (g / cc): 2.25 (γραφίτης)

Σημείο τήξης (Κ): 3820

Σημείο βρασμού (Κ): 5100

Εμφάνιση: πυκνό, μαύρο (αιθάλη)

Ατομικός τόμος (cc / mol): 5.3

Ιονικό ακτίνα: 16 (+ 4ε) 260 (-4ε)

Ειδική θερμότητα (@ 20 ° C J / g mol): 0.711

Θερμοκρασία Debye (° Κ): 1860.00

Pauling Αρνητικότητα Αριθμός: 2.55

Πρώτη ενέργεια ιονισμού (kJ / mol): 1085.7

Κράτη οξείδωσης: 4, 2, -4

Δομή δικτυώματος: Διαγώνιος

Σταθερό πλέγμα (Å): 3.570

Δομή κρυστάλλου: εξαγώνιος

Ηλεκτροαρνησία: 2.55 (κλίμακα Pauling)

Ατομική ακτίνα: 70 μ.μ.

Ατομική ακτίνα (υπολογισμός): 67 μ.μ.

Ομοιογενές ακτίνα: 77 μ.μ.

Van der Waals ακτίνα: 170 μ.μ.

Μαγνητική παραγγελία: διαμαγνητική

Θερμική αγωγιμότητα (300 K) (γραφίτης): (119-165) W · m-1 · Κ-1

Θερμική αγωγιμότητα (300 K) (διαμάντι): (900-2320) W · m-1 · Κ-1

Θερμική διάχυση (300 K) (διαμάντι): (503-1300) mm2 / s

Mohs Σκληρότητα (γραφίτης): 1-2

Mohs σκληρότητα (διαμάντι): 10.0

Αριθμός μητρώου CAS: 7440-44-0

Κουίζ: Είστε έτοιμοι να δοκιμάσετε τις γνώσεις σχετικά με τα στοιχεία άνθρακα; Πάρτε το Γεγονότα Carbon Facts Quiz

Επιστρέψετε στην ο Περιοδικός Πίνακας των Στοιχείων

• Deming, Άννα (2010). "Βασιλιάς των στοιχείων;". Νανοτεχνολογία. 21 (30): 300201. doi:10.1088/0957-4484/21/30/300201
• Lide, D. Το κόκκινο. (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (86η έκδ.). Μπόκα Ρατόν (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
• Weast, Robert (1984). CRC, Εγχειρίδιο Χημείας και Φυσικής. Boca Raton, Φλόριντα: Εκδόσεις Χημικών Ελαστικών Εταιρειών. σ. E110. ISBN 0-8493-0464-4.