Jaké jsou vlastnosti uhlíku?

Uhlík je prvek. Nachází se ve velkém, jak sám o sobě, ve svých allotropech, a jako součást jiných široce se vyskytujících látek, včetně vápence, uhlí a ropy. Vyskytuje se v řadě anorganických sloučenin a ve všech organických sloučeninách. Abychom pochopili, jak uhlík působí a jak interaguje s jinými prvky, je důležité porozumět vlastnostem uhlíku.

Symbol uhlíku v periodické tabulce je „C.“ Je v periodě 2, společně s lithiem, beryliem, bórem, dusíkem, kyslíkem, fluorem a neonem, a ve skupině 4a nebo 14, v závislosti na systému, se silikonem, germania, cínu a olova. Vlastnosti uhlíku zahrnují atomové číslo 6 a atomovou hmotnost 12,011 g.mol-1, bod tání 6300 ° F (3500 ° C; 3773 K) a bod varu 8721 ° F (4827 ° C; 5100 K). Uhlíková hodnota 0,5 na Mohsově stupnici minerální tvrdosti. U člověka vážícího přibližně 154 liber (přibližně 70 kg) je průměrná celková hmotnost uhlíku přibližně 35 liber (přibližně 16 kg).

Skutečnost, že má docela odlišné allotropy nebo různé projevy stejného prvku s různými molekulárními strukturami, je jednou ze zajímavých vlastností uhlíku. Grafit, jeden allotrop, se používá k výrobě tužky „olovo“, jakož i v generátorech a elektrických motorech. Druhým allotropem uhlíku je diamant a diamant má absolutní skóre 1500 na Mohsově stupnici minerální tvrdosti, což ukazuje, jak se vlastnosti uhlíku mohou dramaticky lišit. Další allotrope, buckminsterfullerene, objevený v roce 1985 americkými a britskými vědci, má tvar podobný geodetické kopuli navržené inženýrem R. Buckminsterem Fullerem, odtud název.

Z vlastností uhlíku bylo zjištěno, že předvídatelný rozklad izotopu uhlíku-14 je zvláště užitečný v datování biologických materiálů. Živý organismus obsahuje předvídatelnou část uhlíku 12 ve vztahu k uhlíku-14, který se dostává z atmosféry. Když organismus zemře, nový uhlík se již nepřijímá a poměr mezi uhlíkem-12 a uhlíkem-14 se začíná měnit, s rozpadem uhlíku-14 na dusík-14. To umožňuje radiokarbonové datování založené na 5730letém poločasu uhlíku-14. Přestože několik situací, jako je kontaminace uhlíkem z půdy a kolísající množství uhlíku-12 a uhlíku-14 v atmosféře, může odhady odhazovat, bylo zjištěno, že je užitečné datování radiokarbonů.