10 fakta om karbon (atomnummer 6 eller C)

Det kjemiske grunnlaget for livet

Tetra Images / Getty Images

Et av de viktigste elementene for alt levende er karbon. Karbon er grunnstoffet med atomnummer 6 og elementsymbol C. Her er 10 interessante karbonfakta for deg:

1. Karbon er grunnlaget for organisk kjemi, slik det forekommer i alle levende organismer. De enkleste organiske molekylene består av karbon kjemisk bundet til hydrogen. Mange andre vanlige organiske stoffer inkluderer også oksygen, nitrogen, fosfor og svovel.
2. Karbon er et ikke-metall som kan binde seg til seg selv og mange andre kjemiske elementer, og danner over ti millioner forbindelser. Fordi det danner flere forbindelser enn noe annet element, kalles det noen ganger 'Kongen av elementene.'
3. Elementært karbon kan ha form av et av de hardeste stoffene (diamant) eller et av de mykeste (grafitt).
4. Karbon er laget i interiøret til stjerner, selv om det ikke ble produsert i Big Bang. Karbon er laget i gigantiske og supergigantiske stjerner via trippel-alfa-prosessen. I denne prosessen smelter tre heliumkjerner sammen. Når en massiv stjerne blir til en supernova, spres karbon og kan innlemmes i neste generasjons stjerner og planeter.
5. Karbonforbindelser har ubegrensede bruksområder. I sin elementære form, diamant er en edelsten og brukes til boring/skjæring; grafitt brukes i blyanter, som smøremiddel og for å beskytte mot rust; mens kull brukes til å fjerne giftstoffer, smaker og lukter. Isotopen Carbon-14 brukes i radiokarbondatering.
6. Karbon har det høyeste smelte-/sublimasjonspunktet for grunnstoffene. Smeltepunktet for diamant er ~3550 °C, med sublimeringspunktet for karbon rundt 3800 °C. Hvis du bakt en diamant i en ovn eller kokte den i en stekepanne, ville den overleve uskadd.
7. Rent karbon finnes fritt i naturen og har vært kjent siden forhistorisk tid. Mens de fleste elementer kjent siden antikken bare eksisterer i ett allotrop , rent karbon danner grafitt, diamant og amorft karbon (sot). Skjemaene ser veldig forskjellige ut fra hverandre og viser forskjellige egenskaper. For eksempel er grafitt en elektrisk leder mens diamant er en isolator. Andre former for karbon inkluderer fullerener, grafen, karbon nanoskum, glassaktig karbon og Q-karbon (som er magnetisk og fluorescerende).
8. Opprinnelsen til navnet 'karbon' kommer fra det latinske ordet karbo , for trekull. De tyske og franske ordene for kull er like.
9. Rent karbon anses som ikke-giftig, selv om innånding av fine partikler, som sot, kan skade lungevev. Grafitt og trekull anses som trygge nok til å spise. Selv om karbonnanopartikler ikke er giftige for mennesker, er dødelige for fruktfluer.
10. Karbon er det fjerde mest tallrike grunnstoffet i universet (hydrogen, helium og oksygen finnes i større mengder, etter masse). Det er det 15. mest tallrike grunnstoffet i jordskorpen.

Flere karbonfakta

• Karbon har vanligvis en valens på +4, som betyr at hvert karbonatom kan danne kovalente bindinger med fire andre atomer. +2-oksidasjonstilstanden sees også i forbindelser som karbonmonoksid.
• Tre isotoper av karbon forekommer naturlig. Karbon-12 og karbon-13 er stabile, mens karbon-14 er radioaktivt, med en halveringstid på rundt 5730 år. Karbon-14 dannes i den øvre atmosfæren når kosmiske stråler samhandler med nitrogen. Mens karbon-14 forekommer i atmosfæren og levende organismer, er det nesten helt fraværende i bergarter. Det er 15 kjente karbonisotoper.
• Uorganiske karbonkilder inkluderer karbondioksid, kalkstein og dolomitt. Organiske kilder inkluderer kull, olje, torv og metanklatrater.
• Carbon black var det første pigmentet som ble brukt til tatovering. Ismannen Ötzi har karbon-tatoveringer som varte gjennom livet og fortsatt er synlige 5200 år senere.
• Mengden karbon på jorden er ganske konstant. Det omdannes fra en form til en annen via karbonsyklusen. I karbonsyklusen tar fotosyntetiske planter karbon fra luft eller sjøvann og omdanner det til glukose og andre organiske forbindelser via Calvin-syklusen for fotosyntese. Dyr spiser noe av biomassen og puster ut karbondioksid, og returnerer karbon til atmosfæren.

Kilder

• Deming, Anna (2010). 'Kongen av elementene?'. Nanoteknologi. 21 (30): 300201. doi: 10.1088/0957-4484/21/30/300201
• Lide, D.R., red. (2005). CRC Håndbok for kjemi og fysikk (86. utgave). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
• Smith, T.M.; Cramer, W.P.; Dixon, R.K.; Leemans, R.; Neilson, R.P.; Solomon, A.M. (1993). 'Den globale terrestriske karbonsyklusen'. Vann, luft og jordforurensning . 70: 19–37. gjør jeg: 10.1007/BF01104986
• West, Robert (1984). CRC, håndbok i kjemi og fysikk . Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. s. E110. ISBN 0-8493-0464-4.