Cztery cechy węgla

Zawartość

• TL; DR (Too Long; Didnt Read)
• Wiele form fizycznych
• Struktura atomu węgla
• Właściwości chemiczne
• Łańcuchy węglowe

Węgiel stanowi jeden z najliczniejszych pierwiastków chemicznych na Ziemi, a jego masa spada na drugim miejscu po tlenie. Życie na Ziemi zawdzięcza istnienie węglowi, ponieważ jest ono chemiczną podstawą wszystkich żywych istot na tej planecie. Ze względu na cztery elektrony walencyjne cząsteczki węgla wiążą się z tlenem, wodorem i azotem. Węgiel wiąże się również z fosforem i siarką, tworząc biochemiczne elementy składowe, które obejmują tłuszcze, białka i węglowodany. Bez węgla ludzie nie istnieliby w takiej formie, jaką mają dzisiaj.

TL; DR (Too Long; Didnt Read)

Charakterystyka węgla obejmuje jego zdolność do wiązania się z tlenem, wodorem, azotem, fosforem i siarką. Związki biochemiczne węgla są niezbędne do wszelkiego życia na naszej planecie. Ze względu na swoją zdolność wiązania węgiel może tworzyć pojedyncze, podwójne lub potrójne wiązania kowalencyjne z innymi atomami.

Wiele form fizycznych

Jako alotropowy pierwiastek biochemiczny węgiel występuje w wielu formach fizycznych, mimo że są one chemicznie podobne. Węgiel występuje w postaci grafitu, diamentu lub pozostałości węgla pozostawionych po tym, jak związki na bazie węgla doświadczyły ciepła i ciśnienia. Grafit, który występuje w strukturze podobnej do arkusza, jest miękki i przewodzi prąd. Natomiast diament jest wyjątkowo twardy, nie przewodzi prądu i jest obojętny. Pozostałości węgla obejmują węgiel, węgiel drzewny i inne substancje, które ludzie zużywają na energię.

Struktura atomu węgla

Stabilny atom węgla ma sześć protonów, sześć neutronów i sześć elektronów, co daje masę atomową 12,011 i znajduje się w szóstej pozycji w układzie okresowym pierwiastków. Cztery jego elektrony znajdują się w zewnętrznej powłoce atomu, podczas gdy pozostałe dwa znajdują się w wewnętrznej powłoce. Cząsteczki w ciele stałym składające się tylko ze związanych atomów węgla tworzą kształty czworościenne lub heksagonalne, w zależności od stanu fizycznego substancji.

Właściwości chemiczne

Węgiel spala się w tlen, tworząc dwutlenek węgla i tlenek węgla. Węgiel może również tworzyć węgliki po podgrzaniu z tlenkami. Na przykład tlenek wapnia ogrzewany węglem tworzy węglik wapnia i tlenek węgla. Ponadto związki węgla, takie jak tlenek węgla, działają jako czynnik redukujący tlenki metali. Na przykład zastosowanie ekstremalnego ciepła ze źródła takiego jak piec do tlenku żelazowego w środowisku tlenku węgla zmniejsza tlenek żelazowy do żelaza.

Łańcuchy węglowe

Węgiel może tworzyć łańcuchy węgla w pojedyncze, podwójne i potrójne wiązania z innymi atomami węgla. Proces ten, zwany katenacją, stanowi podstawę do tworzenia związków organicznych i badania chemii organicznej. Chociaż inne pierwiastki, takie jak krzem lub german, są w stanie ograniczyć katenację, węgiel może również tworzyć łańcuchy o nieograniczonej wielkości. Ponadto tylko węgiel może wiązać wiązania podwójne i potrójne, podczas gdy inne pierwiastki mogą tworzyć wiązania pojedyncze.