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10 Fakten über Kohlenstoff

Eines der wichtigsten Elemente für alle Lebewesen ist Kohlenstoff. Kohlenstoff ist das Element mit der Ordnungszahl 6 und dem Elementsymbol C. Hier sind 10 interessante Kohlenstoff-Fakten für Sie:

  1. Kohlenstoff ist die Basis für die organische Chemie, wie sie in allen lebenden Organismen vorkommt. Die einfachsten organischen Moleküle bestehen aus Kohlenstoff, der chemisch an Wasserstoff gebunden ist. Viele andere übliche organische Stoffe umfassen auch Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor und Schwefel.
  2. Kohlenstoff ist ein Nichtmetall, das sich mit sich selbst und vielen anderen chemischen Elementen verbinden und über zehn Millionen Verbindungen bilden kann. Da es mehr Verbindungen bildet als jedes andere Element, wird es manchmal als „König der Elemente“ bezeichnet.
  3. Elementarer Kohlenstoff kann die Form einer der härtesten Substanzen (Diamant) oder einer der weichsten (Graphit) annehmen.
  4. Kohlenstoff wird im Inneren von Sternen hergestellt, obwohl er nicht im Urknall produziert wurde. Kohlenstoff wird in Riesen- und Überriesensternen über den Triple-Alpha-Prozess hergestellt. Dabei verschmelzen drei Heliumkerne. Wenn sich ein massereicher Stern in eine Supernova verwandelt, streut Kohlenstoff und kann in Sterne und Planeten der nächsten Generation eingebaut werden.
  5. Kohlenstoffverbindungen haben unbegrenzte Verwendungsmöglichkeiten. In seiner elementaren Form ist Diamant ein Edelstein und wird zum Bohren / Schneiden verwendet. Graphit wird in Stiften als Schmiermittel und zum Schutz vor Rost verwendet. Holzkohle wird verwendet, um Giftstoffe, Geschmäcker und Gerüche zu entfernen. Das Isotop Carbon-14 wird bei der Radiokarbondatierung verwendet.
  6. Kohlenstoff hat den höchsten Schmelz- / Sublimationspunkt der Elemente. Der Schmelzpunkt von Diamant beträgt ~ 3550 ° C, der Sublimationspunkt von Kohlenstoff bei 3800 ° C. Wenn Sie einen Diamanten in einem Ofen backen oder in einer Pfanne kochen, bleibt er unversehrt.
  7. Reiner Kohlenstoff kommt in der Natur frei vor und ist seit prähistorischer Zeit bekannt. Während die meisten seit der Antike bekannten Elemente nur in einem Allotrop existieren. bildet reiner Kohlenstoff Graphit, Diamant und amorphen Kohlenstoff (Ruß). Die Formen sehen sehr unterschiedlich aus und weisen unterschiedliche Eigenschaften auf. Beispielsweise ist Graphit ein elektrischer Leiter, während Diamant ein Isolator ist. Andere Formen von Kohlenstoff umfassen Fullerene, Graphen, Kohlenstoffnanoschaum, glasartigen Kohlenstoff und Q-Kohlenstoff (der magnetisch und fluoreszierend ist).
  8. Der Ursprung des Namens „Kohlenstoff“ stammt vom lateinischen Wort carbo für Holzkohle. Die deutschen und französischen Wörter für Holzkohle sind ähnlich.
  9. Reiner Kohlenstoff gilt als ungiftig, obwohl das Einatmen feiner Partikel wie Ruß das Lungengewebe schädigen kann. Graphit und Holzkohle gelten als sicher genug zum Essen. Kohlenstoffnanopartikel sind zwar für den Menschen ungiftig, für Fruchtfliegen jedoch tödlich.
  10. Kohlenstoff ist das vierthäufigste Element im Universum (Wasserstoff, Helium und Sauerstoff kommen in höheren Massenmengen vor). Es ist das 15. am häufigsten vorkommende Element in der Erdkruste.

Weitere Carbon Facts

  • Kohlenstoff hat normalerweise eine Wertigkeit von +4, was bedeutet, dass jedes Kohlenstoffatom mit vier anderen Atomen kovalente Bindungen eingehen kann. Die Oxidationsstufe +2 wird auch in Verbindungen wie Kohlenmonoxid beobachtet.
  • Drei Isotope von Kohlenstoff kommen natürlich vor. Kohlenstoff-12 und Kohlenstoff-13 sind stabil, während Kohlenstoff-14 mit einer Halbwertszeit von etwa 5730 Jahren radioaktiv ist. Kohlenstoff-14 wird in der oberen Atmosphäre gebildet, wenn kosmische Strahlen mit Stickstoff interagieren. Während Kohlenstoff-14 in der Atmosphäre und in lebenden Organismen vorkommt, fehlt es in Gesteinen fast vollständig. Es sind 15 Kohlenstoffisotope bekannt.
  • Anorganische Kohlenstoffquellen umfassen Kohlendioxid, Kalkstein und Dolomit. Organische Quellen sind Kohle, Öl, Torf und Methan-Clathrate.
  • Ruß war das erste Pigment, das zum Tätowieren verwendet wurde. Ötzi the Iceman hat Carbon-Tattoos, die sein Leben lang Bestand hatten und auch 5200 Jahre später noch sichtbar sind.
  • Die Kohlenstoffmenge auf der Erde ist ziemlich konstant. Es wird über den Kohlenstoffkreislauf von einer Form in eine andere umgewandelt. Im Kohlenstoffkreislauf nehmen photosynthetische Pflanzen Kohlenstoff aus Luft oder Meerwasser auf und wandeln ihn über den Calvin-Zyklus der Photosynthese in Glukose und andere organische Verbindungen um. Tiere fressen einen Teil der Biomasse und atmen Kohlendioxid aus, wodurch Kohlenstoff in die Atmosphäre zurückgeführt wird.

Quellen

  • Deming, Anna (2010). „König der Elemente?“. Nanotechnologie. 21 (30): 300201. doi: 10.1088 / 0957-4484 / 21/30/300201
  • Lide, DR, hrsg. (2005). CRC-Handbuch für Chemie und Physik (86. Ausgabe). Boca Raton (FL): CRC-Presse. ISBN 0-8493-0486-5.
  • Smith, TM; Cramer, WP; Dixon, RK; Leemans, R.; Neilson, RP; Solomon, AM (1993). „Der globale terrestrische Kohlenstoffkreislauf“. Wasser-, Luft- und Bodenverschmutzung . 70: 19–37. doi: 10.1007 / BF01104986
  • Weast, Robert (1984). CRC, Handbuch für Chemie und Physik . Boca Raton, Florida: Verlag der Chemical Rubber Company. S. E110. ISBN 0-8493-0464-4.

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