Углерод (C)
| Атомный номер | 6 |
|---|---|
| Атомная масса | 12.011 u |
| Категория | Многоатомный неметалл |
| Электронная конфигурация | [He] 2s² 2p² |
| Внешний вид | чёрный (графит), прозрачный (алмаз) |
| Плотность (н. у.) | 2260 g/L |
| Температура плавления | 3823 K |
| Температура кипения | 4300 K |
| Электроотрицательность | 2.55 (по Полингу) |
| Энергия ионизации | 1086.5 kJ/mol |
| Атомный радиус | 70 pm |
| Кристаллическая структура | Простая гексагональная |
| Первооткрыватель | Древний Египет (-3750) |
Краткое описание
Углерод (C) — фундаментальный неметалл, существующий в нескольких аллотропных формах и являющийся основой всей известной жизни. Он образует больше соединений, чем любой другой элемент, кроме водорода. Основные сведения об углероде (C):
Применение: Образует алмазы (режущий инструмент, ювелирные изделия), графит (смазки, карандаши, электроды), углеродные волокна (композиты), активированный уголь (фильтрация, медицина), технический углерод (шины, краски) и служит основой органической химии и биохимии.
Получение/Добыча: В природе встречается в виде угля, нефти, природного газа, графита и алмазов. Синтетические алмазы получают методом высокого давления и высокой температуры (HPHT) или химическим осаждением из газовой фазы (CVD). Графен и углеродные нанотрубки синтезируют для передовых применений.
История: Известен с доисторических времён в виде древесного угля, сажи и каменного угля. Признан элементом Антуаном Лавуазье в 1789 году. Название происходит от латинского «carbo» — уголь. В конце XVIII века было доказано, что алмаз и графит — аллотропные формы углерода.
Влияние на здоровье и безопасность: Элементарный углерод в целом нетоксичен. Угарный газ смертельно опасен, углекислый газ вызывает удушье, а мелкие частицы углерода могут вызывать проблемы с дыханием. Необходим для всех форм жизни.
Цена/Рынок: Цена сильно зависит от формы: уголь дёшев и распространён, графит имеет умеренную стоимость, а алмазы и передовые углеродные материалы (графен, нанотрубки) стоят очень дорого.
Свойства: Четыре валентных электрона обеспечивают разнообразие связей, образует ковалентные цепи и кольца, алмаз — самый твёрдый природный материал, графит скользкий и электропроводный, существует в нескольких аллотропных формах (алмаз, графит, фуллерены, графен, нанотрубки).