Ogljik

Iz Wikipedije, proste enciklopedije

bor – ogljik – dušik   C Si       Celotna tabela
Splošno
Ime, znak, število	ogljik, C, 6
Kemijska vrsta	nekovine
Skupina, perioda, blok	14 (IVA), 2, p
Gostota, trdota	2267 kg/m3, 0,5 (grafit) 10,0 (diamant)
Izgled	črn (grafit) brezbarven (diamant)
Lastnosti atoma
Atomska teža	12,0107 a. e. m.
Polmer atoma (izračunan)	70 (67)pm
Kovalentni polmer	77 pm
van der Waalsov polmer	170 pm
Elektronska konfiguracija	[He]2s22p2
e- na energijski nivo	2, 4
Oksidacijska stanja (oksid)	4, 2 (rahlo kisel)
Zgradba mreže	heksagonalna
Fizikalne lastnosti
Agregatno stanje	trdno (diamagnetik)
Tališče	3773 K (6332 °F)
Vrelišče	5100 K (8721 °F)
Molarna prostornina	5,29 ×10-6 m3/mol
Izparilna toplota	355,8 kJ/mol (sublimira)
Talilna toplota	N/A (sublimira)
Parni tlak	0 Pa
Hitrost zvoka	18350 m/s
Razne lastnosti
Elektronegativnost	2,55 (Paulingova lestvica)
Specifična toplota	710 J/(kg · K)
Električna prevodnost	0,061 × 106/(m·ohm)
Toplotna prevodnost	129 W/(m·K)
1. ionizacijski potencial	1086,5 kJ/mol
2. ionizacijski potencial	2352,6 kJ/mol
3. ionizacijski potencial	4620,5 kJ/mol
4. ionizacijski potencial	6222,7 kJ/mol
5. ionizacijski potencial	37831 kJ/mol
6. ionizacijski potencial	47277,0 kJ/mol
Najstabilnejši izotopi
izo NA t1/2 DM DE MeV DP 12C 98,9% C je stabilen s 6 nevtroni 13C 1,1% C je stabilen s 7 nevtroni 14C sled 5730 let beta- 0,156 14N
Če ni označeno drugače, so uporabljene enote SI in standardni pogoji.

Ogljík je kemični element v periodnem sistemu s simbolom C in atomskim številom 6. Ta nekovinski, tetravalentni element ima več alotropnih oblik:

• diamant (najtrši znan mineral). Struktura vezi: 4 elektroni v 3-dimenzionalnih tako imenovanih sp3-orbitalah
• grafit (ena najmehkejših snovi). Struktura vezi: 3 elektroni v 2-dimenzionalnih sp2-orbitalah in 1 elektron om v s-orbitalah.
• kovalentno vezane sp1-orbitale so le kemijsko zanimive.

Fuleriti (fulereni) so nanometrske molekule. V preprosti obliki 60 ogljikovih atomov oblikuje grafitno plast, ki je zvita v 3-razsežno strukturo, podobno nogometni žogi.

Saje so sestavljene iz majhnih grafitnih področij. Ta področja so naključno razporejena, tako da je celotna struktura izotropna.

Tako imenovani steklasti ogljik (angleško glassy carbon) je izotropen in močan kot steklo. Za razliko od običajnega grafita, grafitne plasti niso urejene kot strani v knjigi, pač pa so zmečkane kot zmečkan papir.

Ogljikova vlakna so podobna steklastemu ogljiku. S posebno obdelavo (natezanje organskih vlaken in karbonizacija) je moč preurediti ravnine ogljika v smeri vlakna. Ogljikove plasti pravokotno na os vlakna niso nikakor orientirane. Rezultat so vlakna z večjo specifično čvrstostjo od jekla.

Ogljik se pojavlja v vsem organskem življenju in je osnova za organsko kemijo. Ta nekovina ima tudi zanimivo kemijsko lastnost, da se lahko veže s sabo in z mnogimi drugimi elementi, pri tem pa tvori skoraj 10 milijonov znanih spojin. Ko je vezan s kisikom, tvori ogljikov dioksid, ki je nujno potreben za rast rastlin. Ko je vezan z vodikom, oblikuje različne spojine, imenovane ogljikovodiki, ki jih rabi industrija v obliki fosilnih goriv. Ko je vezan s kisikom in vodikom skupaj, lahko tvori mnoge skupine spojin, vključno s tolščnimi kislinami, ki so nujne za življenje, in estre, ki dajejo okus mnogemu sadju. Ogljikov izotop ogljik-14 se uporablja za radioaktivno datiranje.

[uredi] Pomembne lastnosti

Ogljik je izreden element zaradi številnih razlogov. Njegove različne oblike vključujejo eno od najmehkejših (grafit) in eno od najtrših (diamant), človeku znanih, snovi. Povrh ima veliko afiniteto za spajanje z drugimi manjšimi atomi, vključno z drugimi atomi ogljika, in njegova majhnost mu omogoča, da oblikuje večkratne vezi. Zaradi teh lastnosti je znanih skoraj deset milijonov različnih ogljikovih spojin. Ogljikove spojine tvorijo osnovo za vse življenje na Zemlji, ogljiko-dušikov cikel pa zagotavlja del energije, ki jo dajejo Sonce in druge zvezde.

Ogljik ni nastal v prapoku, saj morajo za njegov nastanek trojno trčiti trije delci alfa (jedra helija). Vesolje se je sprva širilo in ohlajalo prehitro, da bi bilo to mogoče. Nastaja pa v notrajnosti zvezd v vodoravni veji, kjer zvezde pretvarjajo helijevo jedro v ogljik v procesu treh delcev alfa.

[uredi] Zunanje povezave