10 fakti par oglekli (6 vai C)

Dzīves ķīmiskais pamats

Tetra Images / Getty Images

Viens no svarīgākajiem elementiem visām dzīvajām būtnēm ir ogleklis. Ogleklis ir elements ar atomskaitli 6 un elementa simbolu C. Šeit ir 10 interesanti fakti par oglekli:

1. Ogleklis ir organiskās ķīmijas pamats, jo tas ir sastopams visos dzīvajos organismos. Vienkāršākās organiskās molekulas sastāv no oglekļa, kas ķīmiski saistīts ar ūdeņradi. Daudzas citas parastās organiskās vielas ietver arī skābekli, slāpekli, fosforu un sēru.
2. Ogleklis ir nemetāls, kas var saistīties ar sevi un daudziem citiem ķīmiskiem elementiem, veidojot vairāk nekā desmit miljonus savienojumu. Tā kā tas veido vairāk savienojumu nekā jebkurš cits elements, to dažreiz sauc par 'elementu karali'.
3. Elementārais ogleklis var būt vienas no cietākajām vielām (dimants) vai vienas no mīkstākajām (grafīta) formā.
4. Ogleklis tiek ražots zvaigžņu interjerā, lai gan tas netika ražots Lielajā sprādzienā. Ogleklis tiek iegūts milzu un supergigantās zvaigznēs, izmantojot trīskāršās alfa procesu. Šajā procesā saplūst trīs hēlija kodoli. Kad masīva zvaigzne pārvēršas par supernovu, ogleklis izkliedējas un var tikt iekļauts nākamās paaudzes zvaigznēs un planētās.
5. Oglekļa savienojumiem ir neierobežots lietojums. Savā elementārajā formā dimants ir dārgakmens un tiek izmantots urbšanai/griešanai; grafītu izmanto zīmuļos, kā smērvielu un aizsargā pret rūsu; savukārt kokogles izmanto toksīnu, garšu un smaku noņemšanai. Izotops Carbon-14 tiek izmantots radiooglekļa datēšanai.
6. Ogleklim ir augstākais elementu kušanas/sublimācijas punkts. Dimanta kušanas temperatūra ir ~3550°C, bet oglekļa sublimācijas temperatūra ir aptuveni 3800°C. Ja jūs ceptu dimantu cepeškrāsnī vai pagatavotu pannā, tas izdzīvotu neskarts.
7. Tīrs ogleklis dabā ir brīvs, un tas ir zināms kopš aizvēsturiskiem laikiem. Lai gan lielākā daļa no seniem laikiem zināmo elementu pastāv tikai vienā allotrops , tīrs ogleklis veido grafītu, dimantu un amorfu oglekli (kvēpi). Veidlapas ļoti atšķiras viena no otras, un tām ir atšķirīgas īpašības. Piemēram, grafīts ir elektrības vadītājs, bet dimants ir izolators. Citas oglekļa formas ir fullerēni, grafēns, oglekļa nanoputas, stiklveida ogleklis un Q-ogleklis (kas ir magnētisks un fluorescējošs).
8. Nosaukuma “ogleklis” izcelsme nāk no latīņu vārda carbo , oglēm. Vācu un franču vārdi oglēm ir līdzīgi.
9. Tīrais ogleklis tiek uzskatīts par netoksisku, lai gan smalku daļiņu, piemēram, kvēpu, ieelpošana var sabojāt plaušu audus. Grafīts un kokogles tiek uzskatīti par pietiekami drošiem lietošanai uzturā. Kaut arī oglekļa nanodaļiņas nav toksiskas cilvēkiem, tās ir nāvējošas augļu mušām.
10. Ogleklis ir ceturtais visbiežāk sastopamais elements Visumā (ūdeņradis, hēlijs un skābeklis ir atrodami lielākos daudzumos pēc masas). Tas ir 15. vietā visbiežāk sastopamais elements Zemes garozā.

Vairāk oglekļa faktu

• Ogleklim parasti ir a valence +4, kas nozīmē, ka katrs oglekļa atoms var veidot kovalentās saites ar četriem citiem atomiem. Oksidācijas stāvoklis +2 ir redzams arī tādos savienojumos kā oglekļa monoksīds.
• Dabā sastopami trīs oglekļa izotopi. Ogleklis-12 un ogleklis-13 ir stabili, savukārt ogleklis-14 ir radioaktīvs, un tā pussabrukšanas periods ir aptuveni 5730 gadi. Ogleklis-14 veidojas atmosfēras augšējos slāņos, kad kosmiskie stari mijiedarbojas ar slāpekli. Kamēr ogleklis-14 sastopams atmosfērā un dzīvos organismos, akmeņos tā gandrīz pilnībā nav. Ir zināmi 15 oglekļa izotopi.
• Neorganiskie oglekļa avoti ir oglekļa dioksīds, kaļķakmens un dolomīts. Organiskie avoti ir ogles, eļļa, kūdra un metāna klatrāti.
• Ogleklis bija pirmais pigments, ko izmantoja tetovēšanai. Ledvīram Ötzi ir oglekļa tetovējumi, kas izturējuši viņa mūžu un joprojām ir redzami 5200 gadus vēlāk.
• Oglekļa daudzums uz Zemes ir diezgan nemainīgs. Oglekļa ciklā tas tiek pārveidots no vienas formas citā. Oglekļa ciklā fotosintēzes augi ņem oglekli no gaisa vai jūras ūdens un pārvērš to glikozē un citos organiskos savienojumos, izmantojot Kalvina fotosintēzes ciklu. Dzīvnieki apēd daļu no biomasas un izelpo oglekļa dioksīdu, atgriežot oglekli atmosfērā.

Avoti

• Deming, Anna (2010). 'Elementu karalis?'. Nanotehnoloģijas. 21 (30): 300201. doi: 10.1088/0957-4484/21/30/300201
• Lide, D. R., red. (2005). CRC ķīmijas un fizikas rokasgrāmata (86. izdevums). Boka Ratona (FL): CRC prese. ISBN 0-8493-0486-5.
• Smits, T. M.; Krāmers, V. P.; Diksons, R. K.; Leemans, R.; Neilsons, R. P.; Solomon, A. M. (1993). “Globālais zemes oglekļa cikls”. Ūdens, gaisa un augsnes piesārņojums . 70: 19–37. doi: 10.1007/BF01104986
• Vests, Roberts (1984). CRC, Ķīmijas un fizikas rokasgrāmata . Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. E110. lpp. ISBN 0-8493-0464-4.