Koolstoffeiten - Atoomnummer 6 of C

Koolstof is het element met atoomnummer 6 op het periodiek systeem met symbool C. Dit niet-metalen element is de sleutel tot de chemie van levende organismen, voornamelijk vanwege zijn tetravalente toestand, waardoor het vier covalente chemische bindingen met andere atomen kan vormen. Hier zijn feiten over dit belangrijke en interessante element.

Koolstof basisfeiten

Atoomnummer: 6

Symbool: C

Atoomgewicht: 12.011

Ontdekking: Koolstof bestaat vrij in de natuur en is al sinds de prehistorie bekend. De vroegst bekende vormen waren houtskool en roet. Diamanten waren al in 2500 v.Chr. In China bekend. De Romeinen wisten houtskool te maken van hout door het in een afgedekte container te verwarmen om lucht uit te sluiten. René Antoine Ferchault de Réaumur toonde aan dat ijzer werd omgezet in staal door de absorptie van koolstof in 1722. In 1772 toonde Antoine Lavoisier aan dat diamanten koolstof waren door diamant en houtskool te verwarmen en de vrijgekomen kooldioxide per gram te meten.

Elektronen configuratie: [Hij] 2s²2p²

Woord oorsprong: Latijns carbo, Duitse Kohlenstoff, Franse kool: kool of houtskool

isotopen: Er zijn zeven natuurlijke isotopen van koolstof. In 1961 heeft de International Union of Pure and Applied Chemistry de isotoop koolstof-12 aangenomen als basis voor atoomgewichten. Koolstof-12 is goed voor 98,93% van natuurlijk voorkomende koolstof, terwijl koolstof-13 de andere 1,07% vormt. Biochemische reacties gebruiken bij voorkeur koolstof-12 boven koolstof-13. Carbon-14 is een radio-isotoop die van nature voorkomt. Het wordt gemaakt in de atmosfeer wanneer kosmische straling op stikstof inwerkt. Omdat het een korte halfwaardetijd heeft (5730 jaar), is de isotoop bijna afwezig in rotsen, maar het verval kan worden gebruikt voor het dateren van organismen met radiokoolstoffen. Vijftien isotopen van koolstof zijn bekend.

Eigendommen: Koolstof wordt in de natuur vrij gevonden in drie allotrope vormen: amorf (lampzwart, boneblack), grafiet en diamant. Men denkt dat een vierde vorm, "witte" koolstof, bestaat. Andere allotropen van koolstof omvatten grafeen, fullerenen en glasachtige koolstof. Diamant is een van de moeilijkste stoffen, met een hoog smeltpunt en brekingsindex. Grafiet daarentegen is extreem zacht. De eigenschappen van koolstof hangen grotendeels af van de allotroop.

Toepassingen: Koolstof vormt talloze en gevarieerde verbindingen met onbeperkte toepassingen. Vele duizenden koolstofverbindingen zijn een integraal onderdeel van levensprocessen. Diamant wordt gewaardeerd als een edelsteen en wordt gebruikt voor het snijden, boren en als lagers. Grafiet wordt gebruikt als smeltkroes voor het smelten van metalen, in potloden, voor roestbescherming, voor smering en als moderator voor het vertragen van neutronen voor atoomsplijting. Amorf koolstof wordt gebruikt voor het verwijderen van smaken en geuren.

Elementclassificatie: Non-metaal

toxiciteit: Pure koolstof wordt als niet-toxisch beschouwd. Het kan worden gegeten als houtskool of grafiet of worden gebruikt om tattoo-inkt te bereiden. Inademing van koolstof irriteert echter longweefsel en kan leiden tot longziekte. Koolstof is essentieel voor het leven, want het is de bouwsteen voor eiwitten, nucleïnezuren, koolhydraten en vetten.

Bron: Koolstof is het vierde meest voorkomende element in het universum, na waterstof, helium en zuurstof. Het is het 15e meest voorkomende element in de aardkorst. Het element vormt zich in gigantische en superreus sterren via het triple-alpha-proces. Wanneer sterren sterven als supernovae, wordt koolstof verstrooid door de explosie en wordt een deel van de materie geïntegreerd in nieuwe sterren en planeten.

Fysieke koolstofgegevens

Dichtheid (g / cc): 2,25 (grafiet)

Smeltpunt (K): 3820

Kookpunt (K): 5100

Uiterlijk: dicht, zwart (roet)

Atoomvolume (cc / mol): 5.3

Ionische straal: 16 (+ 4e) 260 (-4e)

Specifieke warmte (@ 20 ° C J / g mol): 0,711

Debye-temperatuur (° K): 1860.00

Pauling Negativity Number: 2.55

Eerste ioniserende energie (kJ / mol): 1085,7

Oxidatiestaten: 4, 2, -4

Rasterstructuur: Diagonaal

Lattice Constant (Å): 3.570

Kristal structuur: zeshoekig

Elektronegativiteit: 2.55 (Pauling-schaal)

Atoomradius: 70 uur

Atoomstraal (berekend): 67 uur

Covalent Radius: 77 uur

Van der Waals Radius: 170 uur

Magnetische bestelling: diamagnetisch

Thermische geleidbaarheid (300 K) (grafiet): (119-165) W · m − 1 · K − 1

Thermische geleidbaarheid (300 K) (diamant): (900-2320) W · m − 1 · K − 1

Thermische diffusiviteit (300 K) (diamant): (503-1300) mm² / s

Mohs-hardheid (grafiet): 1-2

Mohs-hardheid (diamant): 10.0

CAS-registratienummer: 7440-44-0

Quiz: Klaar om uw kennis over CO2-feiten te testen? Doe de Carbon Facts Quiz

Ga terug naar het periodiek systeem der elementen

bronnen

• Deming, Anna (2010). "Koning der elementen?". nanotechnologie. 21 (30): 300201. doi: 10.1088 / 0957-4484 / 21/30/300201
• 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.