Węgiel (pierwiastek)

Chemia węgla

Cały rodzaj chemii, chemia organiczna, jest o węgiel i jego związki. Węgiel tworzy wiele rodzajów związków. Węglowodory to cząsteczki zawierające węgiel i wodór. Metan, propan i wiele innych paliw to węglowodory. Wiele substancji, których ludzie używają codziennie, to związki organiczne.

Węgiel, wodór, azot, tlen i niektóre inne pierwiastki, takie jak siarka i fosfor tworzą razem większość życia na Ziemi (patrz Lista biologicznie ważnych pierwiastków). Węgiel tworzy bardzo dużą liczbę związków organicznych, ponieważ może tworzyć silne wiązania z samym sobą i z innymi pierwiastkami. Ze względu na ilość węgla, jaką posiadają organizmy żywe, wszystkie organizmy organiczne są uważane za "oparte na węglu". Każdy atom węgla może tworzyć cztery pojedyncze wiązania kowalencyjne. Dzięki tym wiązaniom węgiel może tworzyć długie cząsteczki o kształcie łańcucha, zwane polimerami, takie jak tworzywa sztuczne.

Etymologia

Nazwa węgiel pochodzi od łacińskiego carbo, co oznacza węgiel drzewny. W wielu językach obcych słowa węgiel, węgiel kamienny i węgiel drzewny są synonimami.

Rodzaje węgla

Węgiel w przyrodzie występuje w trzech formach zwanych alotropami: diament, grafit i fulereny. Grafit, wraz z glinem, znajduje się w ołówkach. Jest bardzo miękki. Atomy węgla w nim tworzą pierścienie, które są na sobie i bardzo łatwo się przesuwają. Diamenty są najtwardszym naturalnym minerałem. Fullereny to węgiel w kształcie piłki do piłki nożnej. Są one głównie przedmiotem zainteresowania nauki. Specjalnym, stworzonym przez człowieka, alotropem węgla w kształcie rurki jest nanorurka węglowa. Nanorurki węglowe są bardzo twarde, więc mogą być stosowane w pancerzach. Nanorurki mogą być przydatne w nanotechnologii.

Istnieje 10 milionów znanych związków węgla.

 

Niektóre formy węgla: a) diament; b) grafit; c) lonsdaleit; d-f) fulereny (C60, C540, C70); g) węgiel amorficzny; h) nanorurka węglowa.

Datowanie radiowęglowe

Radioaktywny izotop węgla, węgiel-14, może być użyty do określenia wieku niektórych obiektów lub czasu śmierci czegoś. Tak długo, jak coś znajduje się na powierzchni ziemi i pobiera węgiel, ilość węgla-14 pozostaje taka sama. Kiedy obiekt przestaje pobierać węgiel, ilość węgla-14 spada. Ponieważ okres połowicznego rozpadu (ile czasu potrzeba, aby połowa radioaktywnego izotopu zniknęła) węgla-14 wynosi 5730 lat, naukowcy mogą określić wiek obiektu na podstawie tego, ile węgla-14 pozostało.

Gdzie węgiel to

Węgiel znajduje się w wielu miejscach we wszechświecie. Po raz pierwszy powstał w starych gwiazdach. Węgiel jest czwartym najczęściej występującym pierwiastkiem na Słońcu. Atmosfery Wenus i Marsa składają się głównie z dwutlenku węgla.

Węgiel jest ważny dla ludzkiego ciała i innych żywych istot, jest drugim najbardziej powszechnym elementem w ludzkim ciele, na 23% całej masy ciała. Jest on również kluczową częścią wielu cząsteczek biologicznych (cząsteczek wykorzystywanych w życiu).

Większość węgla na Ziemi to węgiel. Grafit występuje w wielu (zazwyczaj pustynnych) miejscach, w tym na Sri Lance, Madagaskarze i w Rosji. Diamenty są rzadkie i występują głównie w Afryce. Węgiel znajduje się również w niektórych meteorytach.

Powiązane strony

• Wykaz elementów wspólnych
• Cykl węglowy