Факты об углероде — атомный номер 6 или C

Доктор Хельменстин имеет докторскую степень. в области биомедицинских наук и является научным писателем, педагогом и консультантом.Она преподавала научные курсы в средней школе, колледже и аспирантуре.

Углерод — элемент с атомным номером 6 в периодической таблице с символом С. Этот неметаллический элемент является ключом к химии живых организмов, в первую очередь благодаря своему четырехвалентному состоянию, которое позволяет ему образовывать четыре ковалентные химические связи с другими атомами. Вот факты об этом важном и интересном элементе.

Основные факты об углероде

Символ: С

Открытие: Углерод существует в природе в свободном виде и известен с доисторических времен. Самыми ранними известными формами были древесный уголь и сажа. Алмазы были известны в Китае по крайней мере еще в 2500 г. до н.э. Римляне умели делать древесный уголь из дерева, нагревая его в закрытой посуде, чтобы не было доступа воздуха. Рене Антуан Фершо де Реомюр показал, что железо превращается в сталь за счет поглощения углерода в 1722 году. В 1772 году Антуан Лавуазье продемонстрировал, что алмазы представляют собой углерод, нагревая алмаз и древесный уголь и измеряя количество выделяемого углекислого газа на грамм.

Происхождение слова: латинский карбо, немецкий Kohlenstoff, французский карбон: уголь или древесный уголь

Изотопы: Существует семь естественных изотопов углерода. В 1961 году Международный союз теоретической и прикладной химии принял изотоп углерода-12 в качестве основы для атомных весов. Углерод-12 составляет 98,93% встречающегося в природе углерода, а углерод-13 составляет остальные 1,07%. В биохимических реакциях предпочтительно используется углерод-12, а не углерод-13. Углерод-14 — это радиоизотоп, встречающийся в природе. Он образуется в атмосфере при взаимодействии космических лучей с азотом. Из-за короткого периода полураспада (5730 лет) этот изотоп почти отсутствует в горных породах, но его распад можно использовать для радиоуглеродного датирования организмов. Известно пятнадцать изотопов углерода.

Характеристики: Углерод встречается в природе в свободном виде в трех аллотропных формах: аморфной (ламповая сажа, костная сажа), графите и алмазе. Считается, что существует четвертая форма, «белый» углерод.Другие аллотропы углерода включают графен, фуллерены и стеклоуглерод. Алмаз — одно из самых твердых веществ с высокой температурой плавления и показателем преломления. Графит, с другой стороны, очень мягкий. Свойства углерода во многом зависят от его аллотропа.

Использование: Углерод образует многочисленные и разнообразные соединения с безграничными возможностями применения. Многие тысячи соединений углерода являются неотъемлемой частью жизненных процессов. Алмаз ценится как драгоценный камень и используется для резки, сверления и в качестве подшипников. Графит используется в качестве тигля для плавки металлов, в карандашах, для защиты от ржавчины, для смазки и в качестве замедлителя для замедления нейтронов при атомном делении. Аморфный углерод используется для удаления вкусов и запахов.

Классификация элементов: Неметалл

Токсичность: Чистый углерод считается нетоксичным. Его можно есть в виде древесного угля или графита или использовать для приготовления чернил для татуировки. Однако вдыхание углерода раздражает легочную ткань и может привести к заболеванию легких. Углерод необходим для жизни, так как он является строительным материалом для белков, нуклеиновых кислот, углеводов и жиров.

Источник: Углерод является четвертым по распространенности элементом во Вселенной после водорода, гелия и кислорода. Это 15-й по распространенности элемент в земной коре. Этот элемент образуется в гигантских и сверхгигантских звездах посредством тройного альфа-процесса. Когда звезды умирают как сверхновые, углерод рассеивается взрывом и становится частью материи, интегрированной в новые звезды и планеты.

Углеродные физические данные

Плотность (г/куб.см): 2,25 (графит)

Температура плавления (К): 3820

Температура кипения (К): 5100

Вид: плотный, черный (сажа)

Атомный объем (см3/моль): 5.3

Ионный радиус: 16 (+4e) 260 (-4e)

Удельная теплоемкость (при 20°C Дж/г моль): 0.711

Полинг Номер Отрицательности: 2.55

Первая энергия ионизации (кДж/моль): 1085.7

Структура решетки: Диагональ

Постоянная решетки (Å): 3.570

Кристальная структура: шестиугольный

Электроотрицательность: 2,55 (шкала Полинга)

Радиус атома: 70 вечера

Атомный радиус (расч.): 67 вечера

Магнитный заказ: диамагнитный

Теплопроводность (300 К) (графит): (119–165) Вт·м–1·K–1

Теплопроводность (300 К) (алмаз): (900–2320) Вт·м–1·K–1

Температуропроводность (300 К) (алмаз): (503–1300) мм²/с

Твердость по шкале Мооса (графит): 1-2

Твердость по шкале Мооса (алмаз): 10.0

Контрольный опрос: Готовы проверить свои знания об углероде? Примите участие в викторине по углеродным фактам