Угљеник је хемијски елемент са атомским бројем (З) једнаким 6, што значи да атоми који га формирају у свом језгру имају шест протона. Његова моларна маса је 12.011 г / мол и у природи се налазе три изотопа угљеника, а то су: о угљеник-12, угљеник-13 и угљеник-14. Ц-12 има шест протона и шест неутрона у језгру и најзаступљенији је.
илустрација атом угљеника-12
Ц-13 има седам неутрона и најмање га има (1,01 до 1,14%). Ц-14 има осам неутрона и је а радиоактивни елемент који емитује β честице (електроне), настајући у Земљиној стратосфери када неутрони космичких зрака бомбардују Азот-14 присутан у овим горњим слојевима атмосфере. Укључиле су га све биљке и животиње и, знајући да му је период полураспада око 5730 година, користи се за одређивање старости фосила између 100 и 40 000 година. Више детаља о Ц-14 и техници забављања може се видети у тексту. Шта је угљеник-14?
Угљеник је четверовалентни, односно потребна су му још четири протона у свом валентном слоју (најудаљенији слој) да би се повиновао правилу октета. Због тога обично ствара четири ковалентне везе, делећи четири пара електрона са другим елементима, као и са другим угљеницима. Ове везе могу бити појединачне, двоструке или троструке и резултирају стварањем милиона различитих једињења. Из тог разлога је створено подручје хемије,
Органска хемија, која проучава главна једињења изведена из угљеника, са изузетком неких случајева који су минералног порекла, као нпр угљен-диоксид (ЦО2), О. угљен моноксид (ЦО), О. калцијум-карбонат (ЦаЦО3), натријум хидроген карбонат или натријум бикарбонат (НаХЦО3), између осталих. Ова једињења су проучавана у Неорганска хемија.Угљеник врши алотропију, формирајући једноставне супстанце, односно супстанце које настају само везама између атома угљеника. Постоји најмање седам алотропа угљеника, а то су графит (алфа и бета), дијамант, лонсдалеит (хексагонални дијамант), каоит, угљеник (ВИ) и фулерени. Заправо постоји неколико врста фулерена, који су синтетички алотропни облици угљеника. Имају полиедарску структуру са атомом угљеника на сваком врху, а пример је Ц60 позвао буцкминстерфуллерене, а његова структура изгледа као фудбалска лопта.
Не заустављај се сада... После оглашавања има још;)
Угљеник-60 (буцкминстерфуллерене)
Међутим, међу овим алотропима угљеника постоје само два природна. графитТо је од Дијамант. Они се разликују само по кристалном распореду атома у простору, као што је приказано на доњој слици, а то резултира потпуно различитим физичко-хемијским својствима. Прочитај текст алотропија угљеника за више информација.
Два природна алотропна облика угљеника су графит и дијамант.
Други синтетички алотропни облик угљеника је наноцеви (слика доле) која има широку биолошку примену, укључујући медицинску дијагностику и третмане.
Илустрација микроскопске наноцеви од угљеника
Тако, угљеник је присутан у свему око нас и у нама, јер компонује природна органска једињења - као што су фосилна горива, која укључују нафту, угаљ и природни гас, и друга горива попут етанола и биогорива - пољопривредних производа, између осталог. облик такође синтетичка органска једињења, као што су синтетичка влакна која чине тканине, лекови, полимери који чине пластику и гуму, инсектициди, боје и још много тога. У нама, животињама и поврћу, угљеник формира веома важна једињења, попут угљених хидрата, попут шећера, глукозе и целулозе; протеини који формирају, на пример, ДНК и заједно са липидима чине мембране црвених крвних зрнаца и белих крвних зрнаца.
Све ово показује значај угљеника за одржавање живота. Али то је повезано и са негативним аспектима, попут интензивирања ефекат стаклене баште а последично глобално загревање, то је зато што је главни негативац ових проблема његово једињење угљен-диоксида (ЦО2). Углавном због великог сагоревања фосилних горива која ослобађају овај гас, концентрација ЦО2 у атмосфери је повећан. Као стакленички гас узрокује поменуте проблеме. С друге стране, угљен-диоксид је такође присутан у виталним реакцијама као што су фотосинтеза и дисање.
Јеннифер Фогаца
Дипломирао хемију
