Хемијски елемент · референтна страница

Угљеник

Угљеник је хемијски елемент са атомским бројем 6 (C), смештен у 2. периоди, 14. групи и блоку p. Референтно агрегатно стање на собној температури: чврсто. Електронска конфигурација: [Хе] 2s2 2п2.

Атомски број6

Стандардна атомска маса[12.0096, 12.0116]

Група14

Периода2

Блокp

Електронска конфигурација[Хе] 2s2 2p2

Електронска структура

Шта одређује хемијско понашање

Распоред валентних електрона одређује како атом гради везе, које јоне може образовати и зашто је по хемијским особинама сличан суседним елементима у периодном систему.

Електронска конфигурација атома је [Хе] 2s2 2п2. Број и енергија валентних електрона утичу на стварање веза, уобичајена оксидациона стања и сличност са суседним елементима.

Хемијски облици

Једињења, јони и материјали

Угљеник има више алотропских облика, међу којима су графит и дијамант, док графен представља један слој графитне структуре. Стабилне везе Ц–Ц омогућавају ланце и прстенове и чине угљеник основом угљоводоника и биолошких молекула.

Физичко понашање

Агрегатно стање и фазни прелази

Референтно агрегатно стање на собној температури је чврсто. Наведена густина је 1.821 g/cm³. Када вредност фазног прелаза није наведена, понашање може зависити од алотропског облика, притиска или недостатка поузданог мерења. Притисак, чистоћа и кристална структура могу мењати измерена физичка својства.

Појављивање и примена

Где се елемент налази и чему служи

У пракси се овај елемент среће пре свега у областима: Молекули живих система, Графит, Дијамант и Композитни материјали.

У пракси

Конкретни примери примене

Молекули живих система

Угљеник гради молекуларну основу протеина, угљених хидрата, липида, нуклеинских киселина и многих других биолошких једињења.

Графит

Графитни угљеник користи се када су важни електрична проводљивост, подмазивање или отпорност на повишене температуре.

Дијамант

Дијамант се користи као абразив и резни материјал јер је његова тродимензионална ковалентна мрежа изузетно тврда.

Композитни материјали

Угљеник се у композитима користи за комбиновање мале масе са крутошћу, чврстоћом, отпорношћу на топлоту или другим циљаним својствима.

Положај у периодном систему

Шта показују суседни елементи

Елемент се налази у 2. периоди и 14. групи. Међу његовим стварним суседима у периодном систему налазе се, на пример: Бор, Угљеник, Азот, Алуминијум, Силицијум, Фосфор. Поређење суседа помаже да се разумеју промене атомског полупречника, енергије јонизације, валентних електрона и начина хемијског везивања.

Референтни подаци

Физичке и атомске особине

Класификацијавишеатомни неметал

Агрегатно стање на собној температуричврсто

Електронске љуске2 · 4

Густина1.821 g/cm³

Тачка топљења—

Тачка кључања—

Електронегативност по Паулингу2.55

Прва енергија јонизације1 086 kJ/mol

Електронски афинитет121.8 kJ/mol

Вредности се односе на елемент или неутрални атом тамо где је то применљиво. Физички подаци могу зависити од алотропског облика, притиска и услова мерења.

Историја

Откриће и идентификација

Угљеник или материјали који га садрже били су познати још у античко доба, много пре савремене атомске теорије. Данашњи хемијски елемент једнозначно је одређен атомским бројем 6.

Изотопи и атомска маса

Како изотопски састав мења бројчане вредности

Стандардна атомска маса за елемент Угљеник наведена је као [12.0096, 12.0116]. Та вредност одражава масе и заступљеност изотопа у природним узорцима, па код неких елемената може бити дата као интервал.

Угљеник има најмање један стабилан изотоп. Изотопи имају исти број протона и зато припадају истом елементу, али се разликују по броју неутрона и атомској маси.

Безбедност

Руковање и излагање

Опасност зависи од хемијског облика елемента, дозе и пута излагања. Чист елемент, његови јони и једињења могу имати веома различите биолошке и еколошке ефекте, па безбедносне податке треба проверити за конкретну супстанцу која се користи.