Hiili on kemiallinen alkuaine, jonka atomiluku (Z) on yhtä suuri kuin 6, mikä tarkoittaa, että sen muodostavien atomien ytimessä on kuusi protonia. Sen moolimassa on 12 011 g / mol ja luonnossa löytyy kolme hiilen isotooppia, jotka ovat: o hiili-12, hiili-13 ja hiili-14. C-12: ssa on kuusi protonia ja kuusi neutronia ytimessä ja se on yleisimpiä.
hiiliatomi-12-kuva
C-13: ssa on seitsemän neutronia ja sitä on vähiten (1,01 - 1,14%). C-14: ssä on kahdeksan neutronia ja se on a radioaktiivinen elementti joka lähettää β-hiukkasia (elektroneja), joita muodostuu maapallon stratosfäärissä, kun kosmisen säteen neutronit pommittavat näissä ilmakehän ylemmissä kerroksissa olevaa typpeä-14. Kaikki kasvit ja eläimet sisällyttävät sen, ja koska sen puoliintumisaika on noin 5730 vuotta, sitä käytetään fossiilien iän määrittämiseen 100-40 000 vuotta. Lisätietoja C-14: stä ja treffitekniikasta näkyy tekstissä. Mikä on hiili-14?
Hiili on neliarvoinen, ts. Se tarvitsee vielä neljä protonia valenssikerroksessaan (uloin kerros) oktettisäännön noudattamiseksi. Siksi se muodostaa yleensä neljä kovalenttista sidosta, jakamalla neljä elektroniparia muiden elementtien sekä muiden hiilien kanssa. Nämä sidokset voivat olla yksittäisiä, kaksois- tai kolminkertaisia ja johtaa miljoonien erilaisten yhdisteiden muodostumiseen. Tästä syystä perustettiin kemian alue,
Orgaaninen kemia, jossa tutkitaan hiilestä peräisin olevia pääyhdisteitä lukuun ottamatta joitain kivennäisperäisiä tapauksia, kuten hiilidioksidi (CO2), O hiilimonoksidi (CO), O kalsiumkarbonaatti (CaCO3), natriumvetykarbonaatti tai natriumbikarbonaatti (NaHCO3), muiden välillä. Näitä yhdisteitä tutkitaan Epäorgaaninen kemia.Hiili suorittaa allotropiaa muodostaen yksinkertaisia aineita, toisin sanoen aineita, jotka muodostuvat vain hiiliatomien välisistä sidoksista. Hiilellä on vähintään seitsemän allotrooppia, jotka ovat grafiitti (alfa ja beeta), timantti, lonsdaleiitti (kuusikulmainen timantti), kaoai, hiili (VI) ja fullereenit. Fulereenejä on oikeastaan useita erilaisia, jotka ovat synteettisiä hiilen allotrooppisia muotoja. Niillä on monitahoinen rakenne, jossa kussakin kärjessä on hiiliatomi, ja esimerkki on Ç60 olla nimeltään buckminsterfullerene, ja sen rakenne näyttää jalkapallolta.
Hiili-60 (buckminsterfullerene)
Näiden hiilen allotrooppien joukossa on kuitenkin vain kaksi luonnollista. grafiittiSe on lähtöisin Timantti. Ne eroavat vain atomien kiteisestä järjestelystä avaruudessa, kuten alla olevassa kuvassa on esitetty, ja tämä johtaa täysin erilaisiin fysikaalis-kemiallisiin ominaisuuksiin. Lue teksti hiilen allotropia Lisätietoja.
Hiilen kaksi luonnollista allotrooppista muotoa ovat grafiitti ja timantti.
Toinen hiilen synteettinen allotrooppinen muoto on nanoputket (kuva alla), joilla on laaja biologinen käyttö, mukaan lukien lääketieteellinen diagnoosi ja hoidot.
Kuva mikroskooppisesta hiilinanoputkesta
Täten, hiiltä on läsnä kaikessa ympärillämme ja sisällä, koska hän säveltää luonnon orgaaniset yhdisteet - kuten fossiiliset polttoaineet, joihin kuuluvat öljy, kivihiili ja maakaasu, ja muut polttoaineet, kuten etanoli ja biopolttoaineet - maataloustuotteet. muoto myös synteettiset orgaaniset yhdisteetkuten synteettiset kuidut, joista muodostuu kankaat, lääkkeet, polymeerit, jotka muodostavat muovit ja kumit, hyönteismyrkyt, väriaineet ja paljon muuta. Meissä, eläimissä ja vihanneksissa, hiili muodostaa erittäin tärkeitä yhdisteitä, kuten hiilihydraatteja, kuten sokeri, glukoosi ja selluloosa; proteiinit, jotka muodostavat esimerkiksi DNA: n ja yhdessä lipidien kanssa muodostavat punasolujen ja valkosolujen kalvot.
Kaikki tämä osoittaa hiilen merkityksen elämän ylläpitämiselle. Mutta siihen on liitetty myös kielteisiä näkökohtia, kuten kasvihuoneilmiö ja sen seurauksena ilmaston lämpeneminen, tämä johtuu siitä, että näiden ongelmien päävaimo on sen hiilidioksidiyhdiste (CO2). Pääasiassa fossiilisten polttoaineiden, jotka vapauttavat tätä kaasua, suuren määrän vuoksi CO-pitoisuus2 ilmakehässä on lisääntynyt. Kasvihuonekaasuna se aiheuttaa edellä mainitut ongelmat. Toisaalta hiilidioksidia on läsnä myös elintärkeissä reaktioissa, kuten fotosynteesissä ja hengityksessä.
Kirjailija: Jennifer Fogaça
Valmistunut kemian alalta
Lähde: Brasilian koulu - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-carbono.htm
