Kohlenstoff ist eines der wichtigsten Elemente im Periodensystem, da es vom Menschen häufig verwendet wird. Tatsächlich atmen Sie jedes Mal, wenn Sie einatmen, Kohlendioxid aus. Außerdem kommt es in allen Gasen vor, die von Automotoren ausgestoßen werden. Erfahren Sie mehr über diese Chemikalie, ihre Eigenschaften, Eigenschaften und Anwendungen.
Was ist Kohlenstoff?
Es ist ein einzigartiges chemisches Element, das normalerweise in fester Form vorkommt. Abhängig von seinen Entstehungsbedingungen kann es in der Natur in kristalliner Form, in Form von Graphit oder Diamant, vorkommen. Da es sich um ein hartes Material handelt, ist es für andere Metalle wie Stahl oder Aluminium unmöglich, es aufzunehmen.
Kohlenstoffsymbol
C Das Symbol Kohlenstoff ist der Buchstabe C und hat die Ordnungszahl 6. Das bedeutet, dass im Atomkern dieses Elements 6 Protonen und in der Elektronenhülle 6 Protonen vorhanden sind. Darüber hinaus ist es der Hauptbestandteil aller Kohlenwasserstoffe wie Öle und Benzine.
Kohlenstoffeigenschaften
Kohlenstoff im Periodensystem Es gehört zu den Carbonoiden, ist ein elektrischer Leiter und ein metallisches Element. Darüber hinaus ist es bei Raumtemperatur fest, kann sich jedoch bei Temperaturen über 3600 °C umwandeln und gasförmig werden. Abgesehen davon lassen sich seine Hauptmerkmale wie folgt zusammenfassen:
- Graphit: Es ist schwarz, weich und undurchsichtig und hat die Eigenschaft, Flecken zu hinterlassen, weshalb es als Füllstoff in Bleistiften zum Zeichnen und Schreiben verwendet wird.
- Nanoröhren: Dabei handelt es sich um zu Zylindern gerollte Graphitschichten, die an den Enden mit Halbkugeln aus Kohlenstoff gekrönt sind.
- Diamant: Sie haben das gleiche Kohlenstoffatom, aber eine andere Struktur, da Diamant ein harter und transparenter Stein ist.
- Gewehre: Es ist ein elektrisch neutrales und einwertiges Atom.
- Fullerene: Dies sind 60 Kohlenstoffatome, die fünfeckig oder siebeneckig aufgebaut sind, was ihnen ein kugelförmiges Aussehen verleiht.
Chemische und physikalische Eigenschaften von Kohlenstoff
- Ordnungszahl: 6
- Oxidationsstufe: +4
- Valencia: 2, +4,-4
- Elektronegativität: 2,5
- Atomradius (A): 0,914
- Kovalenter Radius (A): 0,77
- Ionenradius (A): 0,15
- Atommasse: 12,01115
- Farbe : Transparent und Schwarz
- Zustand: Solide.
- Siedepunkt: 3825°C
- Schmelzpunkt: 3550°C
- Atomgewicht : 12.011
- Neutronen im Isotop: 6
- Protonen: 6
- Elektronen: 6
- Elektronische Konfiguration: 1s 2 2s 2 2p 2
- Erstes Ionisationspotential (ev): 11,34
- Dichte bei 20 °C: 2,267 g/cm³ (gr), 3,513 g/cm 3 (id)
Herkunft des Kohlenstoffs
Kohle wurde in der Vorgeschichte entdeckt und diente in der Antike zur Herstellung durch unvollständige Verbrennung anorganischer Materialien. Fullerene wiederum wurden in den 1980er Jahren bei bestimmten Experimenten mit molekularen Gasen als Nebenprodukte entdeckt.
Wofür wird Kohlenstoff verwendet?
Es ist eine grundlegende Chemikalie in Lebewesen, da es von Enzymen im Organsystem manipuliert und verwendet wird. Man geht davon aus, dass organisches Leben auf der Erde auf Kohlenstoff angewiesen ist, sowohl für die Bildung von Komponenten wie Kohlenhydraten und Proteinen als auch für die physiologische Funktion des Organismus.
Aus Cellulose, einem Kohlenstoffpolymer, stellen wir Fasern wie Hanf, Baumwolle und Leinen her. Darüber hinaus gibt es synthetische Polymere, die zur Herstellung von Kunststoffgegenständen verwendet werden. Andererseits wird Graphit zur Herstellung von Schmiermitteln und Pigmenten verwendet, die mit Ton kombiniert werden, um andere Gegenstände herzustellen.
Holzkohle wird auch zum Kochen von Fleisch verwendet, das allgemein als Barbecue bezeichnet wird. Aktivkohle wird auch in Wasserreinigungsfiltern, Küchenabzugshauben und Gasmasken verwendet. Schließlich wird Diamant, eine Form von Kohlenstoff, in Schmuck verwendet. Es ist im industriellen Bereich nützlich und wird zum Bohren, Polieren und Schneiden von Steinen und Metallen verwendet.
Wo kommt Kohlenstoff vor?
Es ist in der Natur weit verbreitet und macht vermutlich 0,032 % der Erdkruste aus. In seiner freien Form kommt es in großen Lagerstätten wie Kohle vor, einer amorphen Form des Elements mit Stickstoff und Wasserstoff. Reiner kristalliner Kohlenstoff findet sich hingegen in Diamanten und Graphiten.
Was ist der Kohlenstoffkreislauf?
Dies setzt den natürlichen Weg voraus, auf dem dieses Element durch geologische, physikalische, biologische und chemische Prozesse in den Ozeanen, der Atmosphäre und der Erdoberfläche zirkuliert. Dieser Kreislauf ist grundlegend für die Ernährung, Erneuerung und das Überleben von Lebewesen und Materialien.
Kohlendioxid in der Atmosphäre wird von Pflanzen mithilfe von Sonnenlicht in einem Vorgang namens Photosynthese absorbiert. Hunderte Jahre nach dem Absterben der Vegetation wird Kohle in Öl, Flüssiggas und Erdgas umgewandelt, die dann für die industrielle Nutzung durch die Menschheit verarbeitet werden. Wenn die Brennstoffe schließlich genutzt werden, wird der Kohlenstoff wieder umgewandelt und der Kreislauf geht weiter.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Kohlenstoff eines der Elemente im Periodensystem ist und für Lebewesen nützlich ist. Einige seiner Anwendungen liegen unter anderem in den Bereichen Schmuck, Herstellung von Wäsche, Kunststoffbehältern, Baumwolle, Schmiermitteln und Bleistiften.