Jakie są właściwości węgla?
Węgiel jest pierwiastkiem. Występuje luzem, zarówno sam w sobie, w alotropach, jak i jako składnik innych powszechnie występujących substancji, w tym wapienia, węgla i ropy naftowej. Występuje w wielu związkach nieorganicznych i we wszystkich związkach organicznych. Aby zrozumieć zarówno działanie węgla, jak i jego interakcje z innymi pierwiastkami, ważne jest zrozumienie jego właściwości.
Symbol węgla w układzie okresowym to „C.” Jest w okresie 2, wraz z litem, berylem, borem, azotem, tlenem, fluorem i neonami oraz w grupie 4a lub grupie 14, w zależności od układu, z krzemem, german, cyna i ołów. Właściwości węgla obejmują liczbę atomową 6 i masę atomową 12,011 g mol-1, temperaturę topnienia 6332 ° F (3500 ° C; 3773 K) i temperaturę wrzenia 8721 ° F (4827 ° C; 5100 K). Węgiel osiąga 0,5 w skali Mohsa twardości mineralnej. U człowieka ważącego około 154 funtów (około 70 kg) średnia całkowita masa węgla wynosi około 35 ¼ funtów (około 16 kg).
Fakt, że ma on zupełnie inne alotropy lub różne przejawy tego samego pierwiastka o różnych strukturach molekularnych, jest jedną z interesujących właściwości węgla. Grafit, jeden allotrop, służy do tworzenia ołówka „ołowiu”, a także w generatorach i silnikach elektrycznych. Drugim alotropem węgla jest diament, a diament ma bezwzględną ocenę 1500 w skali twardości mineralnej Mohsa, co pokazuje, jak radykalnie różnią się właściwości węgla. Inny alotrop, buckminsterfullerene, odkryty w 1985 r. Przez amerykańskich i brytyjskich badaczy, ma kształt podobny do kopuły geodezyjnej zaprojektowanej przez inżyniera R. Buckminstera Fullera, stąd jego nazwa.
Wśród właściwości węgla stwierdzono, że przewidywalny rozpad izotopu węgla-14 ma szczególne zastosowanie w datowaniu materiałów biologicznych. Żywy organizm zawiera przewidywalną proporcję węgla 12 w stosunku do węgla-14, który otrzymuje z atmosfery. Kiedy organizm umiera, nowy węgiel nie jest już pobierany, a stosunek węgla-12 do węgla-14 zaczyna się zmieniać, wraz z rozpadem węgla-14 do azotu-14. Umożliwia to datowanie radiowęglowe w oparciu o 5730-letni okres półtrwania węgla-14. Chociaż kilka sytuacji, takich jak zanieczyszczenie węgla z gleby i wahania ilości węgla-12 i węgla-14 w atmosferze, może zepsuć obliczenia, datowanie radiowęglowe nadal okazało się przydatne.