Хімічний елемент · довідкова сторінка

Карбон

Карбон (C) — хімічний елемент з атомним номером 6. Він розташований у періоді 2, групі 14, p-блоці. За кімнатної температури проста речовина зазвичай тверда. Атомний номер дорівнює числу протонів у ядрі й однозначно визначає елемент. У назві простої речовини часто вживають слово «вуглець».

Атомний номер6

Стандартна атомна маса[12.0096, 12.0116]

Група14

Період2

Блокp

Електронна конфігурація[He] 2s2 2p2

Електронна будова

Що визначає хімічні властивості

Елемент «Карбон» міститься в групі 14 і має чотири валентні електрони. Для легких елементів особливо важливі ковалентні зв’язки, а вниз по групі металевий характер посилюється.

Конфігурація [He] 2s2 2p2 допомагає зрозуміти, чому в цій групі трапляються сітчасті, молекулярні та більш металеві структури.

Хімічні форми

Сполуки, йони та матеріали

Елемент «Карбон» утворює різноманітні сполуки, властивості яких залежать від ступеня окиснення та типу зв’язку. Серед важливих класів можуть бути оксиди, галогеніди, гідриди, солі й координаційні сполуки.

Фізичні властивості

Стан і фазові переходи

За кімнатної температури проста речовина перебуває у твердому стані. Густина: 1.821 g/cm³. Вимірювані фізичні величини можуть залежати від тиску, чистоти зразка та кристалічної структури.

Поширення та застосування

Де трапляється і як застосовується Карбон?

На практиці елемент «Карбон» або його сполуки використовують у таких напрямах: Молекули живих організмів, Графіт, Алмаз та Композитні матеріали. Конкретна роль залежить від хімічної форми та властивості, яку потрібно використати.

На практиці

Приклади реального застосування

Молекули живих організмів

У цій сфері елемент «Карбон» або його сполуки застосовують завдяки відповідним хімічним, фізичним чи ізотопним властивостям; конкретна роль залежить від матеріалу та конструкції.

Графіт

Алмаз

Композитні матеріали

Елемент «Карбон» або його сполуки допомагають задавати твердість, колір, термостійкість, оптичні властивості чи хімічну стійкість матеріалу.

Положення в періодичній системі

Що показують сусідні елементи

Елемент «Карбон» розташований у періоді 2, групі 14 та p-блоці; класифікація: багатоатомний неметал. Порівняння з елементами тієї самої групи показує подібність валентної електронної будови, а рух уздовж періоду — закономірні зміни радіуса, енергії йонізації, електронегативності та характеру зв’язків.

Довідкові дані

Фізичні та атомні властивості

Класифікаціябагатоатомний неметал

Стан за кімнатної температуритвердий стан

Електронні оболонки2 · 4

Густина1.821 g/cm³

Температура плавлення—

Температура кипіння—

Електронегативність за Полінгом2.55

Перша енергія йонізації1 086 kJ/mol

Спорідненість до електрона121.8 kJ/mol

Значення стосуються елемента або нейтрального атома там, де це доречно. Фізичні величини можуть залежати від алотропної форми, тиску, чистоти та умов вимірювання.

Історія

Відкриття та ідентифікація

Проста речовина або матеріали, що містять елемент «Карбон», були відомі задовго до сучасної хімії. Практичне використання, розуміння хімічної природи та сучасна ідентифікація за атомним номером належать до різних історичних етапів.

Ізотопи та атомна маса

Як ізотопний склад впливає на значення

Стандартну атомну масу задають інтервалом [12.0096, 12.0116]. Ізотопний склад природних зразків може трохи відрізнятися, тому одне десяткове значення приховувало б реальну варіабельність.

Елемент «Карбон» має принаймні один стабільний ізотоп. Усі ізотопи мають однакову кількість протонів, але різняться кількістю нейтронів і масою атома.

Безпека

Поводження та вплив

Ризики під час роботи з елементом «Карбон» залежать від хімічної форми, дози та шляху впливу. Проста речовина, йони та сполуки можуть істотно різнитися за біологічною й екологічною дією, тому слід орієнтуватися на дані для конкретної речовини.