Ķīmiskais elements · uzziņu lapa

Ogleklis

Ogleklis ir ķīmiskais elements ar atomnumuru 6 un simbolu C; tas atrodas 2. periodā, 14. grupā un p blokā. Atsauces agregātstāvoklis istabas temperatūrā — ciets. Elektronu konfigurācija: [He] 2s2 2p2.

Atomnumurs6

Standarta atommasa[12.0096, 12.0116]

Grupa14

Periods2

Bloksp

Elektronu konfigurācija[He] 2s2 2p2

Elektroniskā uzbūve

Kas nosaka tā ķīmiju

14. grupas elementiem ir četri valences elektroni. Vieglākajiem elementiem īpaši svarīgas ir kovalentās saites, bet, virzoties lejup pa grupu, palielinās metāliskais raksturs.

Elektronu konfigurācija [He] 2s2 2p2 nosaka saitēs iesaistīto valences elektronu skaitu un enerģiju. Materiālu un savienojumu īpašības tālāk nosaka struktūra un oksidēšanās pakāpe.

Ķīmiskās formas

Savienojumi, joni un materiāli

Elementārs ogleklis sastopams alotropiskās formās, tostarp grafītā un dimantā, bet grafēns ir viena grafītam līdzīga slāņa struktūra. Savienojumos ogleklis veido C–C ķēdes un gredzenus, daudzkārtējas saites, karbonātus, oglekļa dioksīdu, ogļūdeņražus un bioķīmijas molekulāros karkasus.

Fizikālās īpašības

Agregātstāvoklis un fāžu pārejas

Atsauces agregātstāvoklis istabas temperatūrā ir ciets. Norādītais blīvums ir 1.821 g/cm³. Ja fāžu pārejas vērtība nav norādīta, uzvedība parastā spiedienā var būt nepietiekami definēta, stipri atkarīga no alotropiskās formas vai arī var nebūt uzticamas atsauces vērtības. Spiediens, tīrība un kristāliskā struktūra var mainīt izmērītās fizikālās īpašības.

Sastopamība un lietojums

Kur sastopams un kā tiek izmantots ogleklis

Praksē šis elements sastopams tādās jomās kā dzīvības molekulas, grafīts, dimants un kompozītmateriāli.

Praksē

Reāli lietojuma piemēri

Dzīvības molekulas

Šis elements veido olbaltumvielu, ogļhidrātu, lipīdu, nukleīnskābju un daudzu citu bioloģisku savienojumu molekulāros karkasus.

Grafīts

Šī elementa grafītisko formu izmanto tur, kur vajadzīga elektriskā vadītspēja, eļļošana vai karstumizturība.

Dimants

Dimantu izmanto kā abrazīvu un griezējinstrumentu materiālu, jo tā trīsdimensiju kovalentais tīkls ir ārkārtīgi ciets.

Kompozītmateriāli

Šo elementu izmanto kompozītmateriālos, lai apvienotu mazu masu ar stingrību, stiprību, karstumizturību vai citām mērķētām īpašībām.

Vieta periodiskajā sistēmā

Ko parāda kaimiņu elementi

Ogleklis atrodas 2. periodā un 14. grupā. Šeit parādītajā apkārtnē: Tajā pašā periodā pa kreisi un pa labi atrodas bors un slāpeklis; tajā pašā grupā tieši zem tā atrodas silīcijs. Šīs pozīcijas ļauj salīdzināt atoma izmēru, jonizācijas enerģiju un ķīmisko saišu raksturu ar kaimiņu elementiem.

Atsauces dati

Fizikālās un atomārās īpašības

Klasifikācijadaudzatomu nemetāls

Agregātstāvoklis istabas temperatūrāciets

Elektronu čaulas2 · 4

Blīvums1.821 g/cm³

Kušanas temperatūra—

Viršanas temperatūra—

Elektronegativitāte pēc Polinga2.55

Pirmā jonizācijas enerģija1 086 kJ/mol

Elektronu afinitāte121.8 kJ/mol

Ja vien nav norādīts citādi, vērtības raksturo elementu vai neitrālu atomu. Fizikālie dati var būt atkarīgi no alotropiskās formas, spiediena un mērījumu apstākļiem.

Vēsture

Atklāšana un identificēšana

Elements Ogleklis vai materiāli, kuros tas bija sastopams, bija zināmi jau senatnē, ilgi pirms atomu teorijas. Mūsdienu elementu definē atomnumurs 6, kas ļauj to nepārprotami atšķirt no seno amatnieku pazītajiem savienojumiem un maisījumiem.

Izotopi un atommasa

Kā izotopu sastāvs maina skaitliskās vērtības

Standarta atommasa ir norādīta kā intervāls [12.0096, 12.0116]. Dabiskos paraugos izotopu proporcijas var nedaudz atšķirties, tāpēc viena universāla decimālvērtība slēptu reālas materiālu atšķirības.

Šim elementam ir vismaz viens stabils izotops. Dažādiem izotopiem ir vienāds protonu skaits un tāpēc viena un tā pati elementa identitāte, bet atšķirīgs neitronu skaits un atommasa.

Drošība

Darbs ar vielu un iedarbība

Ar šo elementu saistītie riski ir atkarīgi no ķīmiskās formas, devas un iedarbības ceļa. Tīram elementam, tā joniem un savienojumiem var būt ļoti atšķirīga bioloģiskā un vides ietekme, tāpēc jāpārbauda drošības dati par konkrēto izmantoto vielu.