formula chimică

c

subiecte acoperite

context
informații de bază de Carbon
apariția carbonului
Carbon și nanotehnologie
izotopi
producția de Carbon
aspecte de sănătate ale carbonului
proprietăți cheie ale carbonului
aplicații de Carbon

fundalh2

din zilele preistorice, oamenii au fost conștienți de prezența carbonului. Când oamenii din peșteră au făcut un foc, au văzut formarea de fum. Culoarea fumului negru este indicativă a particulelor de carbon din materiale nearse.

mai târziu, uleiul a fost folosit drept combustibil pentru lămpi. Arderea uleiului a dus la eliberarea de carbon, care a format o acoperire de funingine pe interiorul lămpii. Această acoperire de funingine a ajuns să fie cunoscută sub numele de abajur. Negrul a fost amestecat cu gumă de balsam sau ulei de măsline pentru a face cerneală.cărbunele este cea mai comună formă de carbon. Lemnul atunci când este încălzit în absența aerului, în special a oxigenului, are ca rezultat formarea cărbunelui. Fizicianul francez Renaux Antoine Ferchault Reaumur, și-a dat seama că carbonul poate fi un element și a publicat lucrări în acest sens în 1722. Clasificarea oficială a carbonului a avut loc la sfârșitul secolului al 18-lea. A fost numit inițial Carbone pe baza termenului Latin anterior pentru cărbune, carbon.

există aproape zece milioane de compuși ai carbonului, iar chimia organică este o ramură a chimiei care se ocupă cu studiul acestor compuși ai carbonului. Următoarele sunt câțiva compuși comuni de carbon:

• Acetic acid (CH3COOH)
• Ethyl alcohol (C2H5OH)
• Acetylene (C2H2)
• Benzene (C6H6)
• Methane (CH4)
• Ethylene (C2H4)
• Carbon tetrachloride (CCl4)
• Chloroform (CHCl3)
• Carbon dioxide (CO2)
• Carbon monoxide (CO)
• Carbon disulfide (CS2)

Basic Information of Carbon

Table 1. Basic Properties of Carbon

Occurrence of Carbon

Almost 18% of an individual’s body weight is due to carbon. Carbonul este al doilea cel mai comun element din corpul uman, al patrulea cel mai comun element din sistemul solar, al șaselea cel mai comun element din univers și al 17-lea cel mai comun element din scoarța terestră. Carbonul apare în minerale precum magneziu (MgCO3) și carbonat de calciu (CaCO3) și apare rar ca grafit și diamant. Carbonul apare și sub formă de dioxid de carbon (CO2) prezent în atmosferă. Deși dioxidul de carbon reprezintă doar o mică parte din atmosferă, este un gaz foarte important, deoarece este utilizat pentru fotosinteză. Câteva soiuri de cărbune sunt carbon aproape pur. Gazele naturale, cărbunele și petrolul au carbon în ele. Gazul Natural și petrolul sunt toate hidrocarburile care sunt compuși obținuți din hidrogen și carbon.

Carbon și nanotehnologie

în timp ce alotropi de carbon, cum ar fi grafit și diamant au fost cunoscute de secole alte alotropi, cum ar fi nanotuburi de carbon, grafen și buckminsterfullerene au fost descoperite mai recent. Acestea au jucat un rol semnificativ în dezvoltarea domeniului nanotehnologiei.

în termeni de bază, ele pot fi descrise ca:

• Grafen – o singură foaie de atomi de carbon aranjați într– un model hexagonal, astfel încât toți atomii de carbon sunt legați de alți 3 atomi de carbon
• nanotuburi de Carbon-un tub realizat dintr-o foaie de grafen (nanotuburi de carbon cu un singur perete). Variațiile includ tuburi închise la unul sau la ambele capete și tuburi realizate prin rularea foilor de grafen astfel încât să aibă mai multe straturi groase (nanotuburi de carbon cu pereți multipli). Buckminsterfullerene-uneori numite buckyballs, ele constau în mod normal din 60 de atomi de carbon legați împreună pentru a forma o structură sferică cu 20 de fețe hexagonale și 12 fețe pentagonale.

izotopii

Carbon-12, carbon-13 și carbon-14 sunt cei trei izotopi ai carbonului care apar în mod natural.

Carbon-14 este radioactiv și este utilizat pentru a măsura grosimea obiectelor, de exemplu foi de oțel. Este, de asemenea, utilizat în „datarea cu carbon” a probelor arheologice în care oamenii de știință folosesc timpul de înjumătățire al carbonului-14 pentru a determina vârsta probelor.

producția de Carbon

grafit, diamant și alte forme de carbon sunt obținute direct din mine. Diamantele sintetice pot fi produse atunci când carbonul pur este supus unor temperaturi și presiuni extrem de ridicate. Astăzi, aproximativ 1/3 din toate diamantele sunt produse sintetic.

aspecte de sănătate ale carbonului

carbonul este absolut esențial pentru viață și aproape fiecare moleculă dintr-un organism viu conține carbon. Carbonul are, de asemenea, câteva efecte negative asupra organismelor vii. Plămânul negru, de exemplu, este o boală dezvoltată la minerii de cărbune. Plămânul minerului dezvoltă o culoare neagră care este cauzată atunci când praful de cărbune este inhalat de miner. Acest praf de cărbune blochează găurile mici prin care oxigenul intră în plămâni, ducând la dificultăți de respirație, care pot duce în cel mai rău caz la moarte.

proprietățile cheie ale carbonului

• carbonul arde în aer pentru a forma monoxid de carbon și dioxid de carbon.
• carbonul reacționează cu oxigenul, dar nu reacționează și nu se dizolvă în acizi, apă și alte astfel de materiale.
• carbonul are capacitatea de a dezvolta lanțuri lungi, care sunt practic nesfârșite. De exemplu, moleculele de plastic au un lanț lung de atomi de carbon legați unul de celălalt, iar unele dintre ele au și lanțuri laterale.
• carbonul este prezent în multe forme alotrope. Grafitul și diamantul sunt alotropi care posedă structuri cristaline. Alotropii fără structuri cristaline sunt fie fără formă, fie amorfe.
• cocsul, cărbunele, alotropii de carbon și negrul sunt alotropi necristalini.

aplicațiile carbonului

grafitul și diamantele sunt două alotrope importante ale carbonului care au aplicații largi. diamantele sunt scumpe și atractive și, prin urmare, utilizate în bijuterii high end. Diamantele industriale sunt folosite pentru tăierea, lustruirea și măcinarea sticlei datorită durității lor extreme.

grafitul utilizat în:

• centrale nucleare pentru a ajuta la încetinirea neutronilor într-o reacție nucleară
• grafitul utilizat în creioane de plumb
• grafitul este utilizat ca lubrifiant pentru mașini și piese mecanice
• refractarele de grafit sunt utilizate atunci când sunt necesare căptușeli de cuptor fără umezeală și oxidarea nu este o problemă de ex. în producția de aluminiu și în cuptoare vid

carbon amorf găsește, de asemenea, o varietate de aplicații, cum ar fi în:

• anvelope de cauciuc
• cerneluri
• pigmenți
• înregistrări fonograf
• Poloneză aragaz
• panglici mașină de scris.