Koolstof het element dat atoomnummer 6 op het periodiek systeem is. Dit niet-metalen is de basis voor het leven zoals we het kennen. Het is bekend als een puur element, als diamant, grafiet en houtskool.
Snelle feiten: Atoomnummer 6
Elementnaam: Carbon
Atoomnummer: 6
Elementensymbool: C
Atoomgewicht: 12.011
Element Group: Group 14 (Carbon Family)
Categorie: niet-metalen of metalloïde
Elektronconfiguratie: [He] 2s2 2p2
Fase bij STP: vast
Oxidatietoestanden: meestal +4 of -4, maar ook +3, +2, +1, 0, -1, -2, -3
Discovery: Bekend bij de Egyptenaren en Sumeriërs (3750 BCE)
Erkend als een element: Antoine Lavoisier (1789)
Elementatoom nummer 6 is koolstof. Vormen van zuivere koolstof omvatten diamant, grafiet en amorfe koolstof. Dave King / Getty Images
Element Atomic Number 6 Feiten
Elk koolstofatoom heeft 6 protonen en elektronen. Het element bestaat natuurlijk als een mix van drie isotopen. Het grootste deel van deze koolstof heeft 6 neutronen (koolstof-12), plus er zijn kleine hoeveelheden koolstof-13 en koolstof-14. Carbon-12 en carbon-13 zijn stabiel. Carbon-14 wordt gebruikt voor radio-isotopen datering van organisch materiaal. Er zijn in totaal 15 isotopen van koolstof bekend.
Zuivere koolstof kan verschillende vormen aannemen, allotropen genoemd. Deze allotropen vertonen duidelijk verschillende eigenschappen. Diamant is bijvoorbeeld de moeilijkste vorm van elk element, terwijl grafiet erg zacht is en grafeen sterker is dan staal. Diamant is transparant, terwijl andere vormen van koolstof ondoorzichtig grijs of zwart zijn. Alle allotropen van koolstof zijn vaste stoffen bij kamertemperatuur en druk. De ontdekking van de allotrope fullerene won in 1996 de Nobelprijs voor de chemie.
De elementnaam koolstof komt van het Latijnse woord carbo, wat steenkool betekent. Het elementensymbool voor atoomnummer 6 is C. Koolstof is een van de elementen die in de oude mensheid in zuivere vorm bekend is. De primitieve mens gebruikte koolstof in de vorm van roet en houtskool. De Chinezen kenden al in 2500 v.Chr. Diamanten. Antoine Lavoisier verdient erkenning voor de ontdekking van koolstof als element. In 1772 verbrandde hij monsters van diamant en houtskool en bewees dat elk dezelfde hoeveelheid koolstofdioxide per gram vrijmaakte.
Koolstof heeft het hoogste smeltpunt van de pure elementen bij 3500 ° C (3773 K, 6332 ° F).
Koolstof is het op één na meest voorkomende element bij mensen, op basis van massa (na zuurstof). Ongeveer 20% van de massa van een levend organisme is atoomnummer 6.
Koolstof is het vierde meest voorkomende element in het universum. Het element vormt zich in sterren via het drievoudige-alfa-proces waarin heliumatomen samensmelten tot atoomnummer 4 (beryllium), dat vervolgens versmelt met atoomnummer 2 (helium) om atoomnummer 6 te vormen.
Carbon on Earth wordt constant gerecycled via de Carbon Cycle. Alle koolstof in je lichaam bestond ooit als koolstofdioxide in de atmosfeer.
Zuivere koolstof wordt als niet-toxisch beschouwd, hoewel inademen longschade kan veroorzaken. Koolstofdeeltjes in de long kunnen het longweefsel irriteren en afschuren, wat mogelijk tot longziekten kan leiden. Omdat de koolstofdeeltjes bestand zijn tegen chemische aantasting, blijven ze meestal voor onbepaalde tijd in het lichaam (behalve het spijsverteringsstelsel). Zuivere koolstof, in de vorm van houtskool of grafiet, kan veilig worden ingenomen. Het wordt al sinds de prehistorie gebruikt voor het maken van tatoeages. De tatoeages van Otzi de Iceman, een 5300 jaar oud bevroren lijk, werden waarschijnlijk gemaakt met houtskool.
Koolstof is de basis voor de organische chemie. Levende organismen bevatten vier klassen organische moleculen: nucleïnezuren, vetten, koolhydraten en eiwitten.
De reden elementatoom nummer 6 is zo belangrijk voor het leven vanwege de elektronenconfiguratie. Het heeft vier valentie-elektronen, maar de p-schaal is het meest stabiel wanneer deze vol (octet) of leeg is, waardoor koolstof een gebruikelijke valentie van +4 of -4 krijgt. Met vier bindingsplaatsen en een relatief kleine atoomgrootte kan koolstof chemische bindingen vormen met een grote verscheidenheid aan andere atomen of functionele groepen. Het is een natuurlijke patroonmaker, in staat om polymeren en complexe moleculen te vormen.
Hoewel pure koolstof niet giftig is, zijn sommige van zijn verbindingen dodelijke gifstoffen. Deze omvatten ricine en tetrodotoxine.
In 1961 nam de IUPAC de isotoop koolstof-12 aan als basis voor het atoomgewichtsysteem.
bronnen
Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Chemie van de elementen (2e editie). Butterworth-Heinemann. ISBN 0-08-037941-9.
Hammond, C. R. (2004). The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics (81e editie). CRC-pers. ISBN 978-0-8493-0485-9.
Lide, D. R., ed. (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (86e editie). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. pp. E110. ISBN 0-8493-0464-4.