Was sind die Eigenschaften von Kohlenstoff?
Kohlenstoff ist ein Element. Es ist sowohl in seiner Masse als auch als Bestandteil anderer weit verbreiteter Substanzen, einschließlich Kalkstein, Kohle und Erdöl, in allotropen Stoffen enthalten. Es kommt in einer Reihe von anorganischen Verbindungen und allen organischen Verbindungen vor. Um zu verstehen, wie Kohlenstoff sich verhält und wie er mit anderen Elementen interagiert, ist es wichtig, die Eigenschaften von Kohlenstoff zu verstehen.
Das Kohlenstoffsymbol im Periodensystem ist "C". Es ist in Periode 2 zusammen mit Lithium, Beryllium, Bor, Stickstoff, Sauerstoff, Fluor und Neon und in Gruppe 4a oder Gruppe 14, je nach System, mit Silizium. Germanium, Zinn und Blei. Die Eigenschaften von Kohlenstoff umfassen eine Ordnungszahl von 6 und eine Atommasse von 12,011 g / mol, einen Schmelzpunkt von 6332 ºF (3500 ºC; 3773 K) und einen Siedepunkt von 8721 ºF (4827 ºC; 5100 K). Auf der Mohs-Skala der Mineralhärte erreicht Kohlenstoff einen Wert von 0,5. Bei einem Menschen mit einem Gewicht von ungefähr 70 kg (154 lb) beträgt die durchschnittliche Gesamtmasse an Kohlenstoff ungefähr 16 kg (35 ¼ lb).
Die Tatsache, dass es ganz unterschiedliche Allotrope oder unterschiedliche Erscheinungsformen desselben Elements mit unterschiedlichen Molekülstrukturen aufweist, ist eine der interessanten Eigenschaften von Kohlenstoff. Graphit, ein Allotrop, wird zur Herstellung von Bleistiftmine sowie in Generatoren und Elektromotoren verwendet. Ein zweites Allotrop von Kohlenstoff ist der Diamant, und ein Diamant hat auf der Mohsschen Skala der Mineralhärte einen absoluten Wert von 1500, was zeigt, wie sich die Eigenschaften von Kohlenstoff dramatisch unterscheiden können. Ein anderes Allotrop, Buckminsterfulleren, das 1985 von amerikanischen und britischen Forschern entdeckt wurde, hat eine ähnliche Form wie eine geodätische Kuppel, die vom Ingenieur R. Buckminster Fuller entworfen wurde, daher der Name.
Unter den Eigenschaften von Kohlenstoff hat sich herausgestellt, dass der vorhersagbare Zerfall des Kohlenstoff-14-Isotops bei der Datierung biologischer Materialien von besonderem Nutzen ist. Ein lebender Organismus enthält einen vorhersehbaren Anteil von Kohlenstoff 12 im Verhältnis zu Kohlenstoff 14, den er aus der Atmosphäre erhält. Wenn der Organismus stirbt, wird kein neuer Kohlenstoff mehr aufgenommen und das Verhältnis zwischen Kohlenstoff-12 und Kohlenstoff-14 beginnt sich zu ändern, wobei der Kohlenstoff-14 zu Stickstoff-14 zerfällt. Dies ermöglicht Radiokohlenstoffdatierungen basierend auf der 5730-jährigen Halbwertszeit von Kohlenstoff-14. Obwohl verschiedene Situationen, wie die Kontamination mit Kohlenstoff aus dem Boden und schwankende Mengen an Kohlenstoff-12 und Kohlenstoff-14 in der Atmosphäre, die Berechnungen zunichte machen können, hat sich die Radiokohlenstoffdatierung immer noch als nützlich erwiesen.