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.