Keemiline element · teatmeleht

Süsinik

Süsinik on keemiline element aatomnumbriga 6 ja sümboliga C. See paikneb perioodis 2, rühmas 14, p-plokis. Toatemperatuuril on võrdlusolek tahke. Elektronkonfiguratsioon on [He] 2s2 2p2.

Aatomnumber6

Standardne aatommass[12.0096, 12.0116]

Rühm14

Periood2

Plokkp

Elektronkonfiguratsioon[He] 2s2 2p2

Elektronstruktuur

Mis määrab selle keemia

Süsinik asub 14. rühmas ja tal on neli valentselektroni. Kergemate liikmete puhul on eriti tähtis kovalentne side, rühmas allapoole suureneb metalliline iseloom.

Konfiguratsioon [He] 2s2 2p2 aitab seletada võrgustikuliste, molekulaarsete ja metallilisemate struktuuride erinevusi selles rühmas.

Keemilised vormid

Ühendid, ioonid ja materjalid

Süsinik moodustab ühendeid, mille omadused sõltuvad oksüdatsiooniastmest ja sidemetüübist. Olulised perekonnad võivad olla oksiidid, halogeniidid, hüdriidid, soolad või koordinatsiooniühendid.

Füüsikaline käitumine

Olek ja faasimuutused

Toatemperatuuril on võrdlusolek tahke. Esitatud tihedus on 1.821 g/cm³. Rõhk, puhtus ja kristallstruktuur võivad mõõdetud füüsikalisi väärtusi nihutada.

Leidumine ja kasutus

Kus süsinik leidub ja kasutatakse

Praktikas seostub süsinik eelkõige järgmiste valdkondadega: elusorganismide molekulid, grafiit, teemant ja komposiitmaterjalid. Konkreetne kasutus sõltub elemendi keemilisest vormist, puhtusest ja vajalikust omadusest.

Praktikas

Näiteid tegelikust kasutusest

Elusorganismide molekulid

Süsinik moodustab valkude, süsivesikute, lipiidide, nukleiinhapete ja paljude teiste biomolekulide põhistruktuuri.

Grafiit

Grafiitset süsinikku kasutatakse seal, kus on vaja elektrijuhtivust, määrivust või kuumakindlust.

Teemant

Teemanti kasutatakse abrasiivi ja lõikematerjalina, sest selle kolmemõõtmeline kovalentne võrk on erakordselt kõva.

Komposiitmaterjalid

Süsinik kasutatakse valdkonnas „Komposiitmaterjalid“, kui tema füüsikaline või keemiline omadus annab vajaliku eelise.

Asend perioodilisustabelis

Mida naaberelemendid näitavad

Süsinik paikneb perioodis 2 ja rühmas 14. Päris naaberelementidega võrdlemine aitab uurida aatomraadiuse, ionisatsioonienergia, elektronegatiivsuse ja sidemekäitumise perioodilisi trende.

Võrdlusandmed

Füüsikalised ja aatomilised omadused

Klassifikatsioonmitmeaatomiline mittemetall

Olek toatemperatuuriltahke

Elektronkihid2 · 4

Tihedus1.821 g/cm³

Sulamispunkt—

Keemispunkt—

Paulingu elektronegatiivsus2.55

Esimene ionisatsioonienergia1 086 kJ/mol

Elektronafiinsus121.8 kJ/mol

Väärtused kirjeldavad elementi või neutraalset aatomit, kui see on asjakohane. Füüsikalised andmed võivad sõltuda allotroobist, rõhust ja mõõtmistingimustest.

Ajalugu

Avastamine ja tuvastamine

Süsinik või seda sisaldavad materjalid olid tuntud juba antiikajal, ammu enne tänapäevast keemiat. Praktiline kasutus, keemiline tuvastamine ja määratlemine aatomnumbri järgi on eri ajalooetapid.

Isotoobid ja aatommass

Kuidas isotoopkoostis arve mõjutab

Standardne aatommass esitatakse vahemikuna [12.0096, 12.0116]. Looduslike proovide isotoopsuhted võivad veidi erineda, seega peidaks üks universaalne kümnendväärtus tegeliku varieeruvuse.

Süsinikl on vähemalt üks stabiilne isotoop. Isotoopidel on sama prootonite arv ja seega sama elemendi identiteet, kuid erinev neutronite arv ning aatommass.

Ohutus

Käitlemine ja kokkupuude

Süsinikga seotud ohud sõltuvad keemilisest vormist, annusest ja kokkupuuteviisist. Puhas element, ioonid ja ühendid võivad bioloogiliselt ning keskkonnas väga erinevalt käituda, seetõttu tuleb lähtuda konkreetse aine ohutusandmetest.