Karbon
Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
- «Karbon» har flere betydninger.
| Karbon | |
 |
|
| Karbons plass i periodesystemet | |
| Basisdata | |
| Navn | Karbon |
| Symbol | C |
| Atomnummer | 6 |
| Utseende | svart (grafitt) fargeløs (diamant) |
| Plass i periodesystemet | |
| Gruppe | 14 |
| Periode | 2 |
| Blokk | p |
| Kjemisk serie | ikke-metaller |
| Atomegenskaper | |
| Atomvekt | 12,0107 u |
| Empirisk atomradius | 70 pm |
| Kalkulert atomradius | 67 pm |
| Kovalent atomradius | 77 pm |
| van der Waal-radius | 170 pm |
| Elektronkonfigurasjon | 1s2 2s2 2p2 |
| Elektroner per energinivå | 2, 4 |
| Oksidasjonstilstander | 4, 2 |
| Krystallstruktur | heksagonal |
| Fysiske egenskaper | |
| Stofftilstand | fast stoff |
| Smeltepunkt | 3500°C |
| Kokepunkt | 4827 °C |
| Molart volum | |
| Tetthet | 2267 kg/m3 (grafitt) 3513 kg/m3 (diamant) |
| Hardhet | 0,5 (grafitt) 10 (diamant) |
| Kritisk temperatur | |
| Kritisk trykk | |
| Kritisk tetthet | |
| Fordampningsvarme | 355,8 kJ/mol |
| Smeltevarme | 100 kJ/mol (grafitt) 120 kJ/mol (diamant) |
| Damptrykk | 0 Pa |
| Lydfart | 18350 m/s |
| Diverse | |
| Elektronegativitet etter Pauling-skalaen | 2,55 |
| Spesifikk varmekapasitet | 710 J/(kg·K) |
| Elektrisk ledningsevne | 0,061·106/(m·ohm) |
| Termisk ledningsevne | 129 W/(m·K) |
| Første ionisasjonspotensiale | 1086,5 kJ/mol |
| Andre ionisasjonspotensiale | 2352,6 kJ/mol |
| Tredje ionisasjonspotensiale | 4620,5 kJ/mol |
| SI-enheter & STP er brukt, hvis ikke annet er nevnt. MV = Manglende verdi – legg gjerne inn. | |
Karbon er et ikke-metallisk grunnstoff med kjemisk symbol C og atomnummer 6. Det er plassert i p-blokken i det periodiske system. De tre mest vanlige karbonisotopene er C-12, C-13 og C-14.
Karbon er grunnleggende i alt organisk materiale. Læren om karbonets kjemi har derfor fått navnet organisk kjemi.
[rediger] Allotroper
Karbon har flere allotroper, det vil si varianter eller grunnstrukturer:
- Diamant er det hardeste kjente mineralet. Struktur: Hvert atom er tetraedrisk bundet til fire andre karbonatomer, og danner en tredimensjonal kovalent nettverkstruktur. Diamant er en elektrisk isolator, men har svært god evne til å lede varme. Årsaken er at molekylet holdes sammen at et nettverk av kovalente bindinger som tillater lite bevegelse til individuelle karbonatomer. Derfor vil all tilført varme overføres som molekylær bevegelse gjennom diamanten.
- Grafitt er en myk forbindelse. Struktur: Hvert atom er trigonalt, planart bundet til tre andre karbonatomer slik at det dannes lag av karbonatomer ordnet i bikubemønster. Bindingsavstanden mellom karbonatomene i lagene er 141 pm. Avstanden mellom lagene er 335 pm, noe som gir svake krefter mellom lagene.
- Fullerener har følgende struktur: Store molekyler bestående av karbonatomer som er trigonalt, men ikke-planart bundet slik at de danner sfæriske molekyler.
- Lonsdaleite er en variant av diamant. Struktur: Som diamant, men danner heksagonalt krystallgitter.
- Karbonnanorør er små rør bestående av karbon. Struktur: Hvert karbonatom er trigonalt bundet i et kurvet ark som danner en hul sylinder.
Mer enn 95 prosent av alle kjente stoffer inneholder karbon, dette kan komme av at karbon binder seg lett sammen med andre grunnstoffer
[rediger] Bruksområder
- Naturlige diamanter brukes som smykkestein på grunn av sitt vakre fargespill. Til en viss grad brukes også kunstige diamanter, men disse er ikke så høyt ansett og er vesentlig billigere.
- Kunstige diamanter samt små, naturlige diamanter og diamantstøv brukes i bore-, slipe- og skjæreverktøy på grunn av sin hardhet.
- Grafitt kombinert med leire brukes som skriveredskap i blyanter.
- Karbon settes til jern for å lage stål industrielt. Kull blir brukt også i smedkunsten, både som varmekilde og for å lage stål manuelt.
- Grafitt brukes som nøytronmoderator i kjernereaktorer.
- Den radioaktive isotopen karbon-14 brukes i datering av dødt organisk materiale (dyr, planter, trevirke osv.)
- diamantstøv brukes i datamaskiner, som kjølesystem, pga sin unike evne til å lede varme.
