Јаглерод

Од Википедија — слободната енциклопедија
Прејди на: содржини, барај
Јаглерод  (6C)
Graphite-and-diamond-with-scale.jpg
Најпознати алотропи на јаглеродот:
графит (лево) и дијамант (десно)
Carbon Spectra.jpg
Спектрални линии на јаглеродот
Општи својства
Име и симбол јаглерод (C)
Изглед графит: црн
дијамант: безбоен
Алотропи графит, дијамант
Јаглеродот во периодниот систем
Водород (двоатомски неметал)
Хелиум (благороден гас)
Литиум (алкален метал)
Берилиум (земноалкален метал)
Бор (металоид)
Јаглерод (повеќеатомски неметал)
Азот (двоатомски неметал)
Кислород (двоатомски неметал)
Флуор (двоатомски неметал)
Неон (благороден гас)
Натриум (алкален метал)
Магнезиум (земноалкален метал)
Алуминиум (слаб метал)
Силициум (металоид)
Фосфор (повеќеатомски неметал)
Сулфур (повеќеатомски неметал)
Хлор (двоатомски неметал)
Аргон (благороден гас)
Калиум (алкален метал)
Калциум (земноалкален метал)
Скандиум (преоден метал)
Титан (преоден метал)
Ванадиум (преоден метал)
Хром (преоден метал)
Манган (преоден метал)
Железо (преоден метал)
Кобалт (преоден метал)
Никел (преоден метал)
Бакар (преоден метал)
Цинк (преоден метал)
Галиум (слаб метал)
Германиум (металоид)
Арсен (металоид)
Селен (повеќеатомски неметал)
Бром (двоатомски неметал)
Криптон (благороден гас)
Рубидиум (алкален метал)
Стронциум (земноалкален метал)
Итриум (преоден метал)
Циркониум (преоден метал)
Ниобиум (преоден метал)
Молибден (преоден метал)
Технициум (преоден метал)
Рутениум (преоден метал)
Родиум (преоден метал)
Паладиум (преоден метал)
Сребро (преоден метал)
Кадмиум (преоден метал)
Индиум (слаб метал)
Калај (слаб метал)
Антимон (металоид)
Телур (металоид)
Јод (двоатомски неметал)
Ксенон (благороден гас)
Цезиум (алкален метал)
Бариум (земноалкален метал)
Лантан (лантаноид)
Цериум (лантаноид)
Празеодиум (лантаноид)
Неодиум (лантаноид)
Прометиум (лантаноид)
Самариум (лантаноид)
Европиум (лантаноид)
Гадолиниум (лантаноид)
Тербиум (лантаноид)
Диспрозиум (лантаноид)
Холмиум (лантаноид)
Ербиум (лантаноид)
Тулиум (лантаноид)
Итербиум (лантаноид)
Лутециум (лантаноид)
Хафниум (преоден метал)
Тантал (преоден метал)
Волфрам (преоден метал)
Рениум (преоден метал)
Осмиум (преоден метал)
Иридиум (преоден метал)
Платина (преоден метал)
Злато (преоден метал)
Жива (преоден метал)
Талиум (слаб метал)
Олово (слаб метал)
Бизмут (слаб метал)
Полониум (слаб метал)
Астат (металоид)
Радон (благороден гас)
Франциум (алкален метал)
Радиум (земноалкален метал)
Актиниум (актиноид)
Ториум (актиноид)
Протактиниум (актиноид)
Ураниум (актиноид)
Нептуниум (актиноид)
Плутониум (актиноид)
Америциум (актиноид)
Кириум (актиноид)
Берклиум (актиноид)
Калифорниум (актиноид)
Ајнштајниум (актиноид)
Фермиум (актиноид)
Менделевиум (актиноид)
Нобелиум (актиноид)
Лоуренциум (актиноид)
Радерфордиум (преоден метал)
Дубниум (преоден метал)
Сиборгиум (преоден метал)
Бориум (преоден метал)
Хасиум (преоден метал)
Мајтнериум (непознати хемиски својства)
Дармштатиум (непознати хемиски својства)
Рентгениум (непознати хемиски својства)
Копернициум (преоден метал)
Унунтриум (непознати хемиски својства)
Флеровиум (слаб метал)
Унунпентиум (непознати хемиски својства)
Ливермориум (непознати хемиски својства)
Унунсептиум (непознати хемиски својства)
Унуноктиум (непознати хемиски својства)


C

Si
борјаглеродазот
Атомски број 6
Стандардна атомска тежина (Ar) 12,011[1] (12,0096–12,0116)[2]
Категорија   повеќеатомски неметал, понекогаш се смета за металоид
Група и блок XIV група (јаглеродна), p-блок
Периода II периода
Електронска конфигурација [He] 2s2 2p2
по обвивка
2, 4
Физички својства
Фаза цврста
Точка на сублимација 3915 K ​(3642 °C)
Густина близу с.т. аморфен: 1,8–2,1 g/cm3[3]
графит: 2,267 g/cm3
дијамант: 3,515 g/cm3
Тројна точка 4600 K, ​10,800 kPa[4][5]
Топлина на топење графит: 117 kJ/mol
Моларен топлински капацитет графит: 8,517 J/(mol·K)
дијамант: 6,155 J/(mol·K)
Атомски својства
Оксидациони степени +4, +3,[6] +2, +1,[7] 0, −1, −2, −3, −4[8] ​(благо кисел оксид)
Електронегативност Полингова скала: 2,55
Енергии на јонизација I: 1086,5 kJ/mol
II: 2352,6 kJ/mol
II: 4620,5 kJ/mol
(повеќе)
Ковалентен полупречник sp3: 77 pm
sp2: 73 pm
sp: 69 pm
Ван дер Валсов полупречник 170 pm
Разни податоци
Кристална структура графит: ​проста шестаголна
Кристалната структура на јаглеродот

(црн)
Кристална структура дијамантска коцкеста
Кристалната структура на јаглеродот
Брзина на звукот тенка прачка дијамант: 18,350 m/s (при 20 °C)
Топлинско ширење дијамант: 0,8 µm/(m·K) (при 25 °C)[9]
Топлинска спроводливост графит: 119–165 W/(m·K)
дијамант: 900–2300 W/(m·K)
Електрична отпорност графит: 7,837 µΩ·m[10]
Магнетно подредување дијамагнет[11]
Модул на растегливост дијамант: 1050 GPa[9]
Модул на смолкнување дијамант: 478 GPa[9]
Модул на збивање дијамант: 442 GPa[9]
Поасонов сооднос дијамант: 0,1[9]
Мосова тврдост графит: 1–2
дијамант: 10
CAS-број 7440-44-0
Историја
Откриен старите Египќани и Сумерци[12] (3750 г. п.н.е.)
Препознаен како елемент од Антоан Лавоазје[13] (1789)
Најстабилни изотопи
Главна статија: Изотопи на јаглеродот
изо ПР полураспад РР ЕР (MeV) РП
11C веш 20 мин. β+ 0,96 11B
12C 98,9% 12C е стабилен со 6 неутрони
13C 1,1% 13C е стабилен со 7 неутрони
14C трага 5730 y β 0,156 14N
· наводи

Јаглерод (на латински: carboneum) — хемиски елемент од периодниот систем кој има симбол C и атомски број 6. Тоа е изразит неметал, четиривалентен елемент, кој има неколку алотропни форми:

  • Дијамант (најцврст познат природен минерал). Структура: 4 електрони во тродимензионални sp3-орбитали.
  • Графит (една од најмеките супстанци). Структура: 3 електрона во дводимензионални sp2-орбитали и 1 електрон во p-орбитала.
  • Фулерен. Структура: компаративно големи молекули формирани целосно од тригонално поврзан јаглерод, формирајќи сфероиди (од кои најпознат и наједноставен е бакминстерфулеренот)
  • Хаоит. Минерал за кој се претпоставува дека е формиран при удар на метеори.
  • Лонсдалеит (нечист дијамант). Структура: слично на дијамантот, но формира хексагонална кристална решетка.
  • Аморфен јаглерод (стаклеста супстанца). Структура: збир на молекули на јаглерод во не-кристална, неправилна, стаклена состојба.
  • Јаглеродна нанопена (екстремно лесна магнетна мрежа). Структура: мрежа со мала густина која се состои од гроздови налик на графит, во која атомите се поврзани тригонално во прстени со шест или седум членови.
  • Јаглеродни нано-цевки (малечки цевки). Структура: секој атом е поврзан тригонално во кривулеста обвивка која формира празен цилиндар.
  • Агрегатни дијамантски нанопрачки, најскоро откриен алотроп.

Саѓите се состојат мали графитни површини. Овие површини се случајно распределени, така што целата структура е изотропна.

'Стаклениот јагленород' е изотропен и содржи голема пропорција на затворена порозност. За разлика од нормалниот графит, графитни слоеви тука не се напластени како страници во книга, туку и имаат порасфрлен распоред.

Јаглеродните влакна се слични со стаклениот јагленород. Под специјален третман, од нив може да се добијат влакна со поголема силина од челик.

Застапеноста на јаглерод во земјината кора е 0,018%. Јагленородот се појавува во сите видови органски живот и е основа на органската хемија. Овој неметал има интересна хемиска особина на способност за врзување со различен број на други елементи, формирајќи околу 10 милиони соединенија. Кога се спојува со кислородот образува јаглероден диоксид, што е потребен за раст на растенијата. Кога се соединува со водород, образува различни соединенија наречени јаглехидрати кои што се есенцијални за индустријата во форма на фосилни горива. Комбинирано и со кислород и со водород, тоа може да образува различни групи на соединенија, вклучувајќи масни киселини, кои се неопходни за живот, и естери, кои даваат вкус на различни овошја. Изотопот јаглерод-14 вообичаено се користи за радиоактивно датирање. Освен органските соединенија, поголемо значење имаат јаглен(II)оксид, јаглен(IV)оксид, јаглеродна киселина, карбидите и карбонатите.

Јаглеродот бил познат уште во праисторијата, но прв кој открил дека тоа е хемиски елемент бил Антоан Лавоазје.


  1. Conventional Atomic Weights 2013. Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights
  2. Standard Atomic Weights 2013. Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights
  3. Lide, D. R., уред (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (LXXXVI издание). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5. 
  4. Haaland, D (1976). Graphite-liquid-vapor triple point pressure and the density of liquid carbon. „Carbon“ 14 (6): 357. doi:10.1016/0008-6223(76)90010-5. 
  5. Savvatimskiy, A (2005). Measurements of the melting point of graphite and the properties of liquid carbon (a review for 1963–2003). „Carbon“ 43 (6): 1115. doi:10.1016/j.carbon.2004.12.027. 
  6. „Fourier Transform Spectroscopy of the System of CP“. http://bernath.uwaterloo.ca/media/36.pdf. конс. 6 декември 2007. 
  7. „Fourier Transform Spectroscopy of the Electronic Transition of the Jet-Cooled CCI Free Radical“. http://bernath.uwaterloo.ca/media/42.pdf. конс. 6 декември 2007. 
  8. „Carbon: Binary compounds“. http://www.webelements.com/webelements/elements/text/C/comp.html. конс. 6 декември 2007. 
  9. 9,0 9,1 9,2 9,3 9,4 Properties of diamond, Ioffe Institute Database
  10. https://www.nde-ed.org/GeneralResources/MaterialProperties/ET/ET_matlprop_Misc_Matls.htm
  11. Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
  12. „History of Carbon and Carbon Materials - Center for Applied Energy Research - University of Kentucky“. Caer.uky.edu. http://www.caer.uky.edu/carbon/history/carbonhistory.shtml. конс. 12 септември 2008. 
  13. Senese, Fred (9 септември 2000). „Who discovered carbon?“. Frostburg State University. http://antoine.frostburg.edu/chem/senese/101/inorganic/faq/discovery-of-carbon.shtml. конс. 24 ноември 2007.