Frumefni · yfirlitssíða

Kolefni

Kolefni er frumefni með sætistölu 6 og táknið C. Það er í lotu 2, flokki 14 og p-blokk. Við stofuhita er viðmiðunarástandið fast efni. Rafeindaskipanin er [He] 2s2 2p2.

Sætistala6

Staðlaður atómmassi[12.0096, 12.0116]

Flokkur14

Lota2

Blokkp

Rafeindaskipan[He] 2s2 2p2

Rafeindabygging

Hvað stýrir efnafræðilegri hegðun

Frumefni í flokki 14 hafa fjórar gildisrafeindir. Samgild tengi ráða mestu hjá léttari frumefnum en málmeðli eykst neðar í flokknum.

Rafeindaskipan þessa atóms er [He] 2s2 2p2. Fjöldi og orka gildisrafeinda hafa áhrif á hvernig atómið tengist og hvaða jóna- eða samgildu byggingar það getur myndað.

Efnaform

Efnasambönd, jónir og efni

Kolefni hefur nokkur form, meðal annars grafít og demant. Í efnasamböndum myndar það C–C-keðjur og hringi, fjöltengi, karbónöt, koltvísýring, kolvetni og meginstoðir fjölmargra lífsameinda.

Eðlishegðun

Ástand og fasabreytingar

Við stofuhita er viðmiðunarástandið fast efni. Skráður eðlismassi er 1.821 g/cm³. Vantar gildi getur þýtt að áreiðanleg mæling við venjulegan þrýsting liggi ekki fyrir eða að gildið ráðist mjög af byggingu og mæliaðstæðum. Þrýstingur, hreinleiki og kristalgerð geta haft áhrif á mælda eðliseiginleika.

Tilvist og notkun

Hvar frumefnið finnst og hvernig það er notað

Í reynd tengist kolefni sérstaklega eftirfarandi sviðum: sameindir lífsins, grafít, demantur og samsett efni.

Í reynd

Áþreifanleg notkun

Sameindir lífsins

Eitt hagnýtt samhengi er sameindir lífsins. Nákvæmt hlutverk kolefni fer eftir því hvort það er notað sem hreint frumefni, efnasamband, málmblanda, efni eða tiltekin samsæta.

Grafít

Eitt hagnýtt samhengi er grafít. Nákvæmt hlutverk kolefni fer eftir því hvort það er notað sem hreint frumefni, efnasamband, málmblanda, efni eða tiltekin samsæta.

Demantur

Eitt hagnýtt samhengi er demantur. Nákvæmt hlutverk kolefni fer eftir því hvort það er notað sem hreint frumefni, efnasamband, málmblanda, efni eða tiltekin samsæta.

Samsett efni

Eitt hagnýtt samhengi er samsett efni. Nákvæmt hlutverk kolefni fer eftir því hvort það er notað sem hreint frumefni, efnasamband, málmblanda, efni eða tiltekin samsæta.

Staða í lotukerfinu

Hvað nágrannarnir segja okkur

Kolefni er í lotu 2 og flokki 14. Raunverulegir nágrannar hjálpa til við að bera saman atómstærð, jónunarorku, rafeindaskipan og tengimynstur innan lotukerfisins. Í þessu nágrenni sjást til dæmis Bór, Köfnunarefni, Ál, Kísill.

Viðmiðunargildi

Eðlis- og atómeiginleikar

Flokkunmálmleysingi

Ástandsform við stofuhitafast efni

Rafeindahvel2 · 4

Eðlismassi1.821 g/cm³

Bræðslumark—

Suðumark—

Rafdrægni samkvæmt Pauling2.55

Fyrsta jónunarorka1 086 kJ/mol

Rafeindasækni121.8 kJ/mol

Gildin lýsa frumefninu eða hlutlausri frumeind þegar það á við. Eðlisgildi geta ráðist af allotrópi, þrýstingi og mæliaðstæðum.

Saga

Uppgötvun og auðkenning

Kolefni eða efni sem innihalda það voru þekkt löngu fyrir nútíma atómkenningu. Snemma notkun efnisins og síðar efnafræðileg skilgreining þess sem frumefnis með sætistölu 6 eru aðskildir kaflar í sögunni.

Samsætur og atómmassi

Hvernig samsætusamsetning hefur áhrif á tölurnar

Staðlaður atómmassi er gefinn sem bilið [12.0096, 12.0116]. Hlutföll samsæta í náttúrulegum sýnum geta breyst lítillega og eitt aukastafagildi myndi fela raunverulegan breytileika.

Kolefni hefur að minnsta kosti eina stöðuga samsætu. Samsætur hafa sama fjölda róteinda en mismunandi fjölda nifteinda og eru því sama frumefni með mismunandi atómmassa.

Öryggi

Meðhöndlun og útsetning

Öryggi fer eftir efnaformi, skammti og leið útsetningar. Hreint frumefni, jónir og efnasambönd geta haft mjög ólík áhrif á líkama og umhverfi og því þarf að skoða öryggisupplýsingar þess efnis sem raunverulega er notað.