Karbonfakta - Atomnummer 6 eller C
Karbon Kjemiske og fysiske egenskaper
Grafitt og diamant er to former eller allotroper av grunnstoffet karbon. Jeffrey Hamilton / Getty Images
Karbon er grunnstoffet med atomnummer 6 i det periodiske systemet med symbol C. Dette ikke-metalliske grunnstoffet er nøkkelen til kjemien til levende organismer, først og fremst på grunn av dets tetravalente tilstand, som gjør at det kan danne fire kovalente kjemiske bindinger med andre atomer. Her er fakta om dette viktige og interessante elementet.
Grunnleggende fakta om karbon
Atomnummer : 6
Symbol: C
Atomvekt : 12.011
Oppdagelse: Karbon finnes fritt i naturen og har vært kjent siden forhistorisk tid. De tidligste kjente formene var kull og sot. Diamanter var kjent i Kina minst så tidlig som 2500 fvt. Romerne visste hvordan de skulle lage trekull av tre ved å varme det opp i en dekket beholder for å utelukke luft. René Antoine Ferchault de Réaumur viste at jern ble omdannet til stål ved absorpsjon av karbon i 1722. I 1772 demonstrerte Antoine Lavoisier at diamanter var karbon ved å varme opp diamant og trekull og måle det frigjorte karbondioksidet per gram.
Elektronkonfigurasjon: [Han] 2sto2pto
Ordets opprinnelse: latin karbo , tysk Kohlenstoff, fransk karbon: kull eller trekull
Isotoper: Det er syv naturlige isotoper av karbon. I 1961 vedtok International Union of Pure and Applied Chemistry isotopen karbon-12 som grunnlag for atomvekter. Karbon-12 står for 98,93 % av naturlig forekommende karbon, mens karbon-13 utgjør de andre 1,07 %. Biokjemiske reaksjoner bruker fortrinnsvis karbon-12 fremfor karbon-13. Karbon-14 er en radioisotop som forekommer naturlig. Det lages i atmosfæren når kosmiske stråler samhandler med nitrogen. Fordi den har kort halveringstid (5730 år), er isotopen nesten fraværende fra bergarter, men forfallet kan brukes til radiokarbondatering av organismer. Femten isotoper av karbon er kjent.
Eiendommer: Karbon finnes fritt i naturen i tre allotropiske former : amorf (lampesvart, bensvart), grafitt og diamant. En fjerde form, 'hvit' karbon, antas å eksistere. Andre allotroper av karbon inkluderer grafen, fullerener og glassaktig karbon. Diamant er et av de hardeste stoffene, med høyt smeltepunkt og brytningsindeks. Grafitt er derimot ekstremt mykt. Egenskapene til karbon avhenger i stor grad av allotropen.
Bruker: Karbon dannes mange og varierte forbindelser med ubegrensede bruksområder. Mange tusen karbonforbindelser er integrert i livsprosesser. Diamant er verdsatt som en edelsten og brukes til skjæring, boring og som lager. Grafitt brukes som en digel for smelting av metaller, i blyanter, for rustbeskyttelse, for smøring og som moderator for å bremse nøytroner for atomfisjon. Amorft karbon brukes til å fjerne smak og lukt.
Elementklassifisering: Ikke-metall
Giftighet : Rent karbon anses å være ikke-giftig. Det kan spises som kull eller grafitt eller brukes til å forberede tatoveringsblekk. Imidlertid irriterer innånding av karbon lungevev og kan føre til lungesykdom. Karbon er viktig for livet, siden det er byggesteinen for proteiner, nukleinsyrer, karbohydrater og fett.
Kilde : Karbon er det fjerde mest tallrike grunnstoffet i universet, etter hydrogen, helium og oksygen. Det er det 15. mest tallrike grunnstoffet i jordskorpen. Grunnstoffet dannes i gigantiske og supergigantiske stjerner via trippel-alfa-prosessen. Når stjerner dør som supernovaer, spres karbon av eksplosjonen og blir en del av materien integrert i nye stjerner og planeter.
Karbonfysiske data
Tetthet (g/cc): 2,25 (grafitt)
Smeltepunkt (K): 3820
Kokepunkt (K): 5100
Utseende: tett, svart (kullsvart)
Atomvolum (cc/mol): 5.3
Ionisk radius : 16 (+4e) 260 (-4e)
Spesifikk varme (@20°C J/g mol): 0,711
Debye temperatur (°K): 1860,00
Pauling-negativitetsnummer: 2,55
Første ioniserende energi (kJ/mol): 1085,7
Oksidasjonsstater : 4, 2, -4
Gitterstruktur: Diagonal
Lattice Constant (Å): 3.570
Krystallstruktur: sekskantet
Elektronegativitet: 2,55 (Pauling-skala)
Atomradius: 70 pm
Atomradius (beregnet): 67 pm
Kovalent radius : 77 pm
Van der Waals radius : 170 pm
Magnetisk bestilling: diamagnetisk
Termisk ledningsevne (300 K) (grafitt): (119–165) W·m−1·K−1
Termisk ledningsevne (300 K) (diamant): (900–2320) W·m−1·K−1
Termisk diffusjon (300 K) (diamant): (503–1300) mm²/s
Mohs hardhet (grafitt): 1-2
Mohs hardhet (diamant): 10,0
CAS-registernummer : 7440-44-0
Quiz: Klar til å teste kunnskapen din om karbonfakta? TaKarbonfakta-quiz
Tilbake til de Periodiske tabell av elementer
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.
- West, Robert (1984). CRC, håndbok i kjemi og fysikk . Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. s. E110. ISBN 0-8493-0464-4.