炭素は人間によって広く使用されているため、周期表で最も重要な元素の 1 つです。実際、息を吸うたびに二酸化炭素を吐き出します。また、自動車のエンジンから放出されるすべてのガスにも含まれています。この化学物質、その特徴、性質、用途について詳しくご覧ください。
炭素とは何ですか？
これは、通常固体の形で見られるユニークな化学元素です。その形成条件に応じて、自然界では結晶の形、グラファイトまたはダイヤモンドの形で見つけることができます。硬い素材なので、スチールやアルミニウムなどの他の金属では吸収することができません。
炭素記号
C記号 炭素 それは文字 C であり、原子番号は 6 です。これは、この元素の原子核には 6 つの陽子があり、電子殻には 6 つの陽子があることを意味します。また、主成分です。石油やガソリンなどのすべての炭化水素。
カーボンの特性
周期表における炭素 カーボノイドに分類され、電気の伝導体であり金属元素です。また、室温では固体ですが、3600℃以上の温度にさらされると変形して気体になることがあります。それとは別に、その主な特徴は次のように要約されます。
- グラファイト:黒く、柔らかく、不透明で、汚れる性質があるため、描画や筆記用の鉛筆の充填剤として使用されます。
- ナノチューブ:これは、円筒状に丸められ、端に炭素の半球がかぶせられたグラファイトのシートです。
- ダイヤモンド：同じ炭素原子を持っていますが、ダイヤモンドは硬くて透明な石であるため、構造が異なります。
- ライフル:電気的に中性かつ一価になった原子です。
- フラーレン:これらは 5 角形または 7 角形で構造化された 60 個の炭素原子であり、球状の外観を与えます。
炭素の化学的および物理的性質
- 原子番号: 6
- 酸化状態: +4
- バレンシア: 2、+4、-4
- 電気陰性度: 2.5
- 原子半径 (A): 0.914
- 共有結合半径 (A): 0.77
- イオン半径(A): 0.15
- 原子量: 12.01115
- 色: 透明と黒
- 状態:しっかりしています。
- 沸点： 3825℃
- 融点： 3550℃
- 原子量：12.011
- 同位体の中性子数: 6
- プロトン: 6
- 電子: 6
- 電子構成: 1s 2 2s 2 2p 2
- 第一イオン化ポテンシャル (ev): 11.34
- 20℃での密度: 2.267 g/cm3 (gr)、3.513 g/ cm3 (id)
炭素の起源
石炭は先史時代に発見され、古代には無機材料の不完全燃焼による製造に役立ちました。フラーレンは、1980 年代に分子ガスを使って行われた特定の実験の副産物として発見されました。
炭素は何に使われますか?
それは器官系の酵素によって操作され、使用されるため、生物にとって基本的な化学物質です。地球上の有機生命体は、炭水化物やタンパク質などの成分の形成や生物の生理学的機能を炭素に依存していると考えられています。
炭素ポリマーであるセルロースを原料として、麻、綿、麻などの繊維を作ります。さらに、プラスチック製品の製造に使用される合成ポリマーもあります。一方、グラファイトは潤滑剤や顔料を作るために使用され、粘土と組み合わせて他の物体を作ります。
木炭は、一般にバーベキューとして知られる肉の調理にも使用されます。活性炭は浄水フィルターやレンジフード、防毒マスクにも使われています。最後に、ダイヤモンドは炭素の一種であり、宝飾品に使用されます。工業用部品として有用であり、石や金属の穴あけ、研磨、切断に使用されます。
炭素はどこにありますか?
自然界に分布しているのが発見されており、地殻の0.032%を構成していると考えられています。フリーの形では、石炭などの大きな鉱床で得られ、窒素と水素を含む元素の非晶質形です。一方、純粋な結晶質炭素はダイヤモンドやグラファイトに含まれています。
炭素循環とは何ですか?
これは、この元素が地質学的、物理的、生物学的、化学的プロセスを通じて海洋、大気、地表を循環する自然な経路を想定しています。このサイクルは、生物や物質の栄養、再生、生存の基本です。
大気中の二酸化炭素は、光合成と呼ばれる現象で太陽光を利用して植物に吸収されます。植物が枯れてから数百年後、石炭は石油、液化ガス、天然ガスに変わり、人類はこれらを産業用に加工します。最終的に、燃料が使用されると、炭素は再び変換され、サイクルが継続します。
結論として、炭素は周期表の元素の 1 つであり、生物にとって有用です。その用途の一部は、とりわけ、宝飾品、リネン、プラスチック容器、綿、潤滑剤、鉛筆の製造の分野にあります。