Uhlík je chemický prvok s atómovým číslom (Z) rovným 6, čo znamená, že atómy, ktoré ho tvoria, majú v jadre šesť protónov. Jeho molárna hmotnosť je 12 011 g / mol a v prírode sa nachádzajú tri izotopy uhlíka, ktoré sú: o uhlík-12, uhlík-13 a uhlík-14. C-12 má v jadre šesť protónov a šesť neutrónov a je najhojnejší.
ilustrácia uhlíkového atómu-12
C-13 má sedem neutrónov a je najmenej zastúpený (1,01 až 1,14%). C-14 má osem neutrónov a je to rádioaktívny prvok ktorý emituje β častice (elektróny) a vytvára sa v stratosfére Zeme, keď neutróny kozmického žiarenia bombardujú dusík-14 prítomný v týchto horných vrstvách atmosféry. Je začlenený do všetkých rastlín a živočíchov a s vedomím, že jeho polčas je asi 5730 rokov, sa používa na určenie veku fosílií od 100 do 40 000 rokov. Viac podrobností o C-14 a technike datovania je možné vidieť v texte. Čo je uhlík-14?
Uhlík je štvormocný, to znamená, že na splnenie pravidla oktetu potrebuje vo svojej valenčnej vrstve (najvzdialenejšej vrstve) ďalšie štyri protóny. Preto zvyčajne vytvára štyri kovalentné väzby, ktoré zdieľajú štyri páry elektrónov s inými prvkami, ako aj s inými uhlíkmi. Tieto väzby môžu byť jednoduché, dvojité alebo trojité a vedú k tvorbe miliónov rôznych zlúčenín. Z tohto dôvodu bola vytvorená oblasť chémie,
Organická chémia, ktorá študuje hlavné zlúčeniny odvodené od uhlíka, s výnimkou niektorých prípadov minerálneho pôvodu, ako napr oxid uhličitý (CO2), O. oxid uhoľnatý (CO), O. uhličitan vápenatý (CaCO3), hydrogenuhličitan sodný alebo hydrogenuhličitan sodný (NaHCO3), medzi ostatnými. Tieto zlúčeniny sú študované v Anorganická chémia.Uhlík vykonáva alotropiu a vytvára jednoduché látky, to znamená látky, ktoré sú tvorené iba väzbami medzi atómami uhlíka. Existuje najmenej sedem alotropov uhlíka, ktorými sú grafit (alfa a beta), diamant, lonsdaleit (šesťuholníkový diamant), chaoit, uhlík (VI) a fullerény. V skutočnosti existuje niekoľko druhov fullerénov, ktoré sú syntetickými alotropickými formami uhlíka. Majú polyedrickú štruktúru s atómom uhlíka v každom vrchole a príkladom je Ç60 zavolal buckminsterfullerenea jeho štruktúra vyzerá ako futbalová lopta.
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
Carbon-60 (buckminsterfullerene)
Medzi týmito alotropmi uhlíka sú však len dva prírodné. grafitJe to z diamant. Líšia sa iba kryštalickým usporiadaním atómov v priestore, ako je znázornené na obrázku nižšie, čo vedie k úplne odlišným fyzikálno-chemickým vlastnostiam. Prečítať text uhlíková alotropia Pre viac informácií.
Dvomi prírodnými alotropickými formami uhlíka sú grafit a diamant.
Ďalšou syntetickou alotropnou formou uhlíka je nanorúrky (obrázok nižšie), ktoré majú široké biologické využitie vrátane lekárskej diagnostiky a liečby.
Ilustrácia mikroskopickej uhlíkovej nanorúrky
Teda uhlík je prítomný vo všetkom okolo nás a v nás, pretože skladá prírodné organické zlúčeniny - ako sú fosílne palivá, medzi ktoré patrí ropa, uhlie a zemný plyn, a ďalšie palivá ako etanol a biopalivá - okrem iného aj poľnohospodárske výrobky. tvar tiež syntetické organické zlúčeniny, ako sú syntetické vlákna, z ktorých sa vyrábajú textílie, lieky, polyméry, z ktorých sa skladajú plasty a gumy, insekticídy, farbivá a oveľa viac. V nás, zvieratách a zelenine, tvorí uhlík veľmi dôležité zlúčeniny, ako sú sacharidy, ako je cukor, glukóza a celulóza; proteíny, ktoré tvoria napríklad DNA, a spolu s lipidmi tvoria membrány červených krviniek a bielych krviniek.
To všetko ukazuje na dôležitosť uhlíka pre udržanie života. Ale tiež to bolo spojené s negatívnymi aspektmi, ako je napríklad zintenzívnenie skleníkový efekt a následné globálne otepľovanie, je to preto, že hlavným záporákom týchto problémov je jeho zlúčenina oxidu uhličitého (CO2). Hlavne kvôli veľkému spaľovaniu fosílnych palív, ktoré uvoľňujú tento plyn, koncentrácii CO2 v atmosfére sa zvýšila. Ako skleníkový plyn spôsobuje spomínané problémy. Na druhej strane, oxid uhličitý je tiež prítomný v životne dôležitých reakciách, ako je fotosyntéza a dýchanie.
Autor: Jennifer Fogaça
Vyštudoval chémiu
