Koolstof is een van de belangrijkste elementen in het periodiek systeem, omdat het veel door mensen wordt gebruikt. Sterker nog, elke keer dat je inademt, adem je koolstofdioxide uit. Het wordt ook aangetroffen in alle gassen die vrijkomen door automotoren. Lees meer over deze chemische stof, de kenmerken, eigenschappen en toepassingen ervan.
Wat is koolstof?
Het is een uniek chemisch element dat meestal in vaste vorm wordt aangetroffen. Afhankelijk van de vormingsomstandigheden is het mogelijk om het in kristallijne vorm in de natuur aan te treffen, in de vorm van grafiet of diamant. Omdat het een hard materiaal is, is het onmogelijk dat andere metalen zoals staal of aluminium het absorberen.
Koolstof-symbool
C Het symbool koolstof Het is de letter C en heeft een atoomnummer van 6. Dit betekent dat er in de kern van een atoom van dit element 6 protonen zijn en in de elektronenschil 6. Bovendien is het het hoofdbestanddeel van alle koolwaterstoffen zoals oliën en benzines.
Koolstof kenmerken
Koolstof in het periodiek systeem. Het wordt geclassificeerd als een van de carbonoïden, het is een geleider van elektriciteit en een metaalachtig element. Bovendien is het vast bij kamertemperatuur, maar kan het transformeren als het wordt blootgesteld aan een temperatuur boven 3600°C en gasvormig worden. Afgezien daarvan worden de belangrijkste kenmerken als volgt samengevat:
- Grafiet: Het is zwart, zacht en ondoorzichtig en heeft de eigenschap dat het vlekt. Daarom wordt het gebruikt als vulmiddel in potloden voor tekenen en schrijven.
- Nanobuisjes: Dit zijn vellen grafiet die in cilinders zijn gerold en aan de uiteinden zijn bedekt met halve bollen koolstof.
- Diamant: Ze hebben hetzelfde koolstofatoom, maar met een andere structuur omdat diamant een harde en transparante steen is.
- Geweren: Het is een atoom dat elektrisch neutraal en univalent is gemaakt.
- Fullerenen: Dit zijn 60 koolstofatomen die op vijfhoekige of zevenhoekige wijze zijn gestructureerd, waardoor ze een bolvormig uiterlijk krijgen.
Chemische en fysische eigenschappen van koolstof
- Atoomnummer: 6
- Oxidatietoestand: +4
- Valencia: 2, +4,-4
- Elektronegativiteit: 2,5
- Atoomstraal (A): 0,914
- Covalente straal (A): 0,77
- Ionische straal (A): 0,15
- Atoommassa: 12,01115
- Kleur : transparant en zwart
- Conditie: Stevig.
- Kookpunt: 3825°C
- Smeltpunt: 3550°C
- Atoomgewicht : 12.011
- Neutronen in de isotoop: 6
- Protonen: 6
- Elektronen: 6
- Elektronische configuratie: 1s 2 2s 2 2p 2
- Eerste ionisatiepotentieel (ev): 11,34
- Dichtheid bij 20°C: 2,267 g/cm³ (gr), 3,513 g/cm 3 (id)
oorsprong van koolstof
Steenkool werd ontdekt in de prehistorie en was in de oudheid nuttig voor de productie door onvolledige verbranding van anorganische materialen. Op hun beurt werden fullerenen ontdekt als bijproducten bij bepaalde experimenten die in de jaren tachtig met moleculaire gassen werden uitgevoerd.
Waar wordt koolstof voor gebruikt?
Het is een fundamentele chemische stof in levende wezens, omdat het wordt gemanipuleerd en gebruikt door enzymen in het orgaansysteem. Er wordt aangenomen dat het organische leven op aarde afhankelijk is van koolstof, voor de vorming van componenten zoals koolhydraten en eiwitten, maar ook voor het fysiologische functioneren van het organisme.
Met cellulose, een koolstofpolymeer, maken we vezels zoals hennep, katoen en linnen. Verder zijn er synthetische polymeren die worden gebruikt om plastic voorwerpen te maken. Aan de andere kant wordt grafiet gebruikt om smeermiddelen en pigmenten te maken die met klei worden gecombineerd om andere voorwerpen te maken.
Houtskool wordt ook gebruikt bij het bereiden van vlees, beter bekend als barbecue. Actieve kool wordt ook gebruikt in waterzuiveringsfilters, afzuigkappen en gasmaskers. Ten slotte wordt diamant gebruikt in sieraden, een vorm van koolstof. Het is nuttig in het industriële gedeelte, het wordt gebruikt voor het boren, polijsten en snijden van stenen en metalen.
Waar wordt koolstof gevonden?
Het wordt verspreid in de natuur aangetroffen en er wordt aangenomen dat het 0,032% van de aardkorst uitmaakt. In zijn vrije vorm wordt het verkregen in grote afzettingen zoals steenkool, een amorfe vorm van het element met stikstof en waterstof. Aan de andere kant wordt pure kristallijne koolstof aangetroffen in diamanten en grafieten.
Wat is de koolstofcyclus?
Hierbij wordt uitgegaan van de natuurlijke route waarlangs dit element circuleert in de oceanen, de atmosfeer en het aardoppervlak via geologische, fysische, biologische en chemische processen. Deze cyclus is van fundamenteel belang voor de voeding, vernieuwing en overleving van wezens en materialen.
Koolstofdioxide in de atmosfeer wordt door planten geabsorbeerd met behulp van zonlicht, een gebeurtenis die fotosynthese wordt genoemd. Honderden jaren nadat de vegetatie afsterft, wordt steenkool omgezet in olie, vloeibaar gas en aardgas, die vervolgens door de mensheid worden verwerkt voor industrieel gebruik. Uiteindelijk, wanneer de brandstoffen worden gebruikt, wordt de koolstof weer omgezet en gaat de cyclus verder.
Concluderend: koolstof is een van de elementen in het periodiek systeem en is nuttig voor levende wezens. Enkele van de toepassingen liggen onder meer op het gebied van sieraden, de productie van linnen, plastic containers, katoen, smeermiddelen en potloden.