Chemia - węgiel

Wprowadzenie

  • Węgiel jest pierwiastkiem niemetalicznym i czterowartościowym.

  • Oznacza czterowartościowe - węgiel udostępnia cztery elektrony do tworzenia kowalencyjnych wiązań chemicznych.

  • Węgiel ma trzy izotopy, które występują naturalnie - mianowicie 12 C, 13 C i 14 C.

  • Wśród nich 12 C i 13 C są stabilne, ale 14 C jest radioaktywnym izotopem. Okres półtrwania 14 C wynosi około 5730 lat.

Istotne cechy węgla

  • Fizyczne właściwości węgla w dużej mierze zależą od jego związków alotropowych.

  • Główne alotropy węgla to grafit, diament i węgiel amorficzny.

  • Grafit jest matowy, czarny i bardzo miękki; w związku z tym tworzył smugę na papierze.

  • Diament bardzo twardy (najtwardszy materiał występujący w przyrodzie) i przezroczysty.

  • Grafit jest dobrym przewodnikiem elektryczności.

  • Diament jest złym przewodnikiem prądu.

  • Najprawdopodobniej węgiel ma najwyższy punkt sublimacji spośród wszystkich pierwiastków.

Występowanie węgla

  • Pod względem masy węgiel jest czwartym najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem chemicznym we wszechświecie (po wodorze, helu i tlenie).

  • Węgiel występuje w dużych ilościach w Słońcu, gwiazdach, kometach oraz w atmosferach większości planet.

  • Węgiel znajduje się w ziemskiej atmosferze i rozpuszcza się w wodzie.

  • Węglowodory, takie jak węgiel, ropa naftowa i gaz ziemny, wszystkie zawierają węgiel.

  • Węgiel znajduje się również w hydratach metanu, które występują w regionach polarnych i pod morzami.

  • Niektóre skały wzbogacone w węgiel to węgiel, wapień, dolomit itp.

  • Węgiel jest bardzo bogaty w węgiel; w związku z tym jest największym komercyjnym źródłem węgla mineralnego.

  • Węgiel stanowi około 4000 gigaton, czyli 80% wszystkich paliw kopalnych.

Związki węgla

  • Poniżej przedstawiono główne związki węgla -

    • Cyjan - CN 2

    • Cyjanowodór - HCN

    • Cyjanamid - CN 2 H 2

    • Kwas izocyjanowy - HNCO

    • Chlorek cyjanu - CNCl

    • Izocyjanian chlorosulfonylu - CNClO 3 S

    • Chlorek cyjanurowy - NCCl 3

    • Dwusiarczek węgla - CS 2

    • Siarczek karbonylu - OCS

    • Siarczek węgla - CS

Zastosowania węgla

  • W zależności od alotropów węgiel jest używany w szeregu zastosowań.

  • Węgiel jest bez niego jednym z najważniejszych elementów życia, nie wyobrażamy sobie życia na ziemi.

  • Paliwa kopalne, a mianowicie metan i ropa naftowa (ropa naftowa), węgiel itp. Są wykorzystywane w życiu codziennym.

  • Grafit, w połączeniu z gliną, służy do wyrobu „ołowiu” używanego w ołówkach.

  • Węgiel drzewny jest również używany jako materiał do rysowania w pracach plastycznych, wytopie żelaza, grillowaniu itp.

  • Diament jest zwykle używany w biżuterii.

  • Diamenty przemysłowe są używane w narzędziach do cięcia, wiercenia i polerowania do obróbki metali i kamienia.

  • Do produkcji tworzyw sztucznych wykorzystuje się węglowodory kopalne i włókno węglowe.