Szén | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Grafit (balra) és gyémánt (jobbra), a szén két leghíresebb allotrópja | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pozíció a periódusos rendszerben | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Szimbólum | VS | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vezetéknév | Szén | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomszám | 6. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Csoport | 14 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Időszak | 2 e periódus | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Blokk | Blokk o | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elem család | Nem fém | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronikus konfiguráció | [ Ő ] 2 s 2 2 p 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Az elektronok által energiaszint | 2, 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Az elem atomtulajdonságai | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomtömeg | 12,01074 ± 0,0008 u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomsugár (számított) | 70 pm ( 67 pm ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kovalens sugár | sp 3 76 ± 1 pm sp 2 73 ± 14 pm |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Van der Waals sugara | 150 óra | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oxidációs állapot | -4, 0, +4, +2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronegativitás ( Pauling ) | 2.55 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oxid | Gyenge sav | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ionizációs energiák | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 re : 11.26030 eV | 2 e : 24,3833 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 e : 47,8878 eV | 4 e : 64,4939 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5 e : 392,087 eV | 6 th : 489,99334 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A legtöbb stabil izotóp | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Egyszerű test fizikai tulajdonságok | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rendes állapot | Szilárd diamágneses | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Allotrope a normatív állami | Grafit | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Egyéb allotropok | Gyémánt , grafén , nanocsövek , fullerének , amorf szén | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Térfogat |
1.8 , hogy 2.1 g · cm -3 (amorf) 1.9 , hogy 2.3 g · cm -3 (grafit), |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kristály rendszer |
Hatszögletű (grafit) Köbös gyémánt (gyémánt) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keménység | 0.5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Szín | Fekete (grafit) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Forráspont | 3825 ° C (szublimáció) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Párolgási energia | 355,8 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hármas pont | 4489 ° C , 10 800 kPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Moláris térfogat | 5,29 × 10 -6 m 3 · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hangsebesség | 18 350 m · s -1 - 20 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tömeges hő | 710 J · kg -1 · K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektromos vezetőképesség | 61 x 10 3 S · m -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hővezető | 129 W · m- 1 · K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Különféle | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o ECHA | 100,028,321 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Óvintézkedések | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
WHMIS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ellenőrizetlen termékEzt a terméket a WHMIS osztályozási kritériumai szerint nem ellenőrzik. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SI és STP mértékegységei, hacsak másként nem szerepel. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A szén a 6. atomszám és a C szimbólum kémiai eleme . Három izotóppal rendelkezik :
A szén a periódusos rendszer 14. csoportjának legkönnyebb eleme . Az egyetlen szén testnek több allotrop formája van , főleg grafit és gyémánt . A szénelem különféle szervetlen vegyületeket képez , például szén-dioxid- CO 2 -otés sokféle szerves vegyület és polimer . Ez az összes ismert életforma alapvető építőköve.
A szén a 4 th elem legnagyobb mennyiségben az univerzumban , és a 15 th legnagyobb mennyiségben a földkéreg . A Földön egyszerű testként ( szén és gyémánt ), szervetlen vegyületekként (CO 2) van jelen) és szerves vegyületek ( biomassza , olaj és földgáz ). Számos szénalapú struktúrát is szintetizáltak: aktív szén , korom , rostok , nanocsövek , fullerének és grafén .
A szén minden formában történő égése az őskortól kezdve a technológiai fejlődés alapja volt. Szén-alapú anyagok alkalmazások számos más területeken: kompozit anyagok , lítium-ion akkumulátorok , a levegő és a víz szennyezés ellenőrzése , elektródák ívkemencék vagy a szintézisét az alumínium , stb
A szén neve a latin carbo , carbōnis ( "szén" ) szóból származik . A karbonszálak gyártására formájában szén által pirolízis fa alatt egy réteg föld is ismert volt, hogy a rómaiak. A gyémánt formájában lévő szén Ázsiában az ókortól kezdve ismert volt, az Ószövetség is említi. A neve szintén a római adámasból származik, az adámantis (" keményacél ").
A fogalom a szén elem jelenik meg, amikor René Antoine Ferchault de Réaumur tanulmányozza a kialakulását acél származó vas , megjegyzi, hogy ez az átalakulás megfelel az abszorpciós egy elem vas. 1772-ben Antoine Lavoisier ezután a szén és a gyémánt égését tanulmányozta, megfigyelte a szén-dioxid mennyiségi képződését, de nem észlelte a víz képződését. Így bebizonyítja, hogy ez a két anyag teljes egészében szénből áll.
A természetes grafit az ókor óta ismert, de természetét nem értették, mivel összetévesztették a molibdenittel, és úgy vélték, hogy az ólom egyik formája . 1779-ben Carl Wilhelm Scheele a grafit oxidációjával is bizonyította, hogy főleg szénből áll. 1787-ben, a kémiai nómenklatúra az Louis-Bernard Guyton de Morveau írt egy cikket meghatározó szén, mint a tiszta formája a szén.
A név „szén” jelenik meg a szótárban a Francia Akadémia annak 6 th kiadás (1832-5). A XIX . Század a szén mennyiségének növekedése az energiatermelés szempontjából. Például 1865- ben Antoine César Becquerel Párizsban közzétette az akkor vásárolt fűtőfa főbb formáinak széntartalmát:
A történelmet ezután a szén megnövekedett jelentősége jellemzi, például:
A szénelem nem közvetlenül az ősrobbanásból származik ( ősmag-nukleoszintézis ), mert kialakulásának feltételei nem teljesültek (az univerzum tágulása és lehűlése túl gyors volt). A szén viszont tömegesen termelődik nagyon masszív csillagok szívében , az úgynevezett vízszintes elágazás , ahol három héliummag egyesül ( hármas alfa reakció ).
A szén keletkezése óta jelen van a Földön. Létezik üledék, szén , kőolaj és tiszta grafit , gyémánt formájában is . Természetes gyémántok, amelyek kimberlitben találhatók az ősi vulkánok kéményeiben, különösen Dél-Afrikában és Arkansasban . Egyes meteoritokban néha mikroszkopikus gyémántokat találhat.
A szénnek két jellegzetes izotópja van:
A szénatom, 12.010 7, valamivel nagyobb, mint 12, a 13 C izotóp jelenléte miatt .
A szénnek két radioizotópja is van:
A hat elektronos szén 1s 2 2s 2 2p 2 alapállapotban elektronikus konfigurációt alkalmaz . Valens héjában négy elektron van , amely lehetővé teszi négy kovalens kötés kialakítását , beleértve a típusú (első kötés egy atommal) vagy a típusú (második vagy harmadik kötés) kötéseket. A típuskötéseket mindig típuskötés kíséri . A link elektronikus funkcióinak átfedése kisebb. Ezek a kapcsolatok tehát kevésbé "szilárdak".
A szén a természetben két fő allotrop formában fordul elő :
A normál nyomású körülmények között, szén-dioxid van a grafit formában , amelyben minden atom kapcsolódik, három másik egy réteg kondenzált hexagonális gyűrűk, mint azok a aromás szénhidrogén- vegyületek . A pályák áthelyezésének köszönhetően a grafit áramot vezet . A grafit azért lágy, mert a síkok kémiai kötése gyenge (a síkoké 2% -a), ezért a rétegek könnyen egymáshoz csúsznak.
Nagyon nagy nyomás alatt a szén kristályosodik egy gyémántnak nevezett , aranyközpontú köbös rendszerben , amelyben minden atom négy másikhoz van kötve (atomközi távolság 136 µm ). A gyémánt keresztül az ellenállást a szén-szén kötések , van, a bór-nitrid , a keményebb anyag kaparni. Szobahőmérsékleten a grafittá történő metamorfózis olyan lassú, hogy nem mutatható ki. Bizonyos körülmények között a szén kristályosodik a gyémánthoz hasonló, de hatszög alakú lonsdaleitté . Az összes drágakő közül a gyémánt az egyetlen, amelyet teljesen elfogyasztanak.
A grafit (tiszta sp 2 ) és a gyémánt (tiszta sp 3 ) mellett amorf és erősen rendezetlen (aC) formában létezik szén. A szén ezen amorf formái három kötésű grafitszerű vagy négy kötésű gyémántszerű helyek keverékei. Számos módszert alkalmaznak aC előállítására: porlasztás, elektronnyaláb- párologtatás , elektromos ívlerakódás, lézeres abláció stb. 2019-ben a C 18 ciklikus molekula(tiszta sp 1 ) szintetizáljuk a CO-csoportok eltávolításával a C 24 O 6 oxidban .
A szénhagymák olyan szerkezetek, amelyek fullerénszerű szerkezeten alapulnak, de amelynek fala több szénrétegből áll.
A szén hengeres formáit nanocsöveknek nevezzük (szén nanocsövek, rövidítések: CNT). Ők fedezték fel a pelletet alkotó a katód az elektromos ív szintézise során fullerének. Ezek a nanometrikus átmérőjű és hosszúságú objektumok, amelyek néha elérik a millimétert, monoatomikus vastagságú szénsíkokként (vagy grafénként ) jelennek meg, amelyek feltekerednek magukra és nanometrikus átmérőjű csövet alkotnak. Azokat a nanocsöveket, amelyeknek fala csak egy szénsíkból áll, "egyfalúaknak" nevezzük. Az elektromos ív módszerével előállított nanocsövek szinte mindegyik "többlevelű".
A grafén egyetlen monoatomikus vastagságú szénsíkból áll. A grafént egyszerűen úgy lehet előállítani, hogy egy grafitos kristályból egyetlen szénsíkot veszünk.
Ezekkel a szerkezetekkel együtt nagyszámú sokszögű nanorészecskét figyelünk meg . A hagymához és a többfalú nanocsövekhez hasonlóan a nagyfelbontású transzmissziós elektronmikroszkóppal végzett megfigyelések ( (en) HRTEM : Nagy felbontású transzmissziós elektronmikroszkópia ) azt mutatják, hogy ezek a szén nanorészecskék több grafénrétegből állnak, lezárva, így nanometrikus üreg maradva. központjuk.
Atmoszférikus nyomáson a szén (grafit) fog szublimálhat át 4100 K . Gáznemű formában általában kis atomláncokká alakul, amelyeket karbineknak nevezünk . Hűtjük, nagyon lassan, ezek egyesítésével létrejött a szabálytalan és eltorzult grafitrétegeket alkotó korom . Ez utóbbiak között találjuk különösen a fullerénnek , pontosabban a buckminsterfullerénnek nevezett egyfalú gömb alakú C 60-at és annak fajtáit C n (20 ≤ n ≤ 100) , amelyek rendkívül merev struktúrákat alkotnak.
Folyékony szén csak képezi a fenti a nyomás és a hőmérséklet a hármas pont , és ezért a fenti 10,8 ± 0,2 MPa (körülbelül 100-szor, légköri nyomáson) és 4600 ± 300 K .
A szén a szerves vegyületek nélkülözhetetlen alkotóeleme , amelyek gyakran tartalmaznak legalább egy szén-hidrogén kötést . A szén azonban a természetben szervetlen formában, főként szén-dioxid formájában és ásványi formában is létezik .
A szén kémia lényegében kovalens. A szén képezi azon vegyületek sokaságának alapját, amelyek nagyszámú atomot tartalmazhatnak, például hidrogénnel , oxigénnel , nitrogénnel , halogénnel , foszforral , kénnel és fémekkel, például egyszeres, kettős vagy hármas kötésekkel. Ezen vegyületek vizsgálata és szintézise szerves kémia . A szén fő szerves vegyületei a szénet és a hidrogént ötvöző molekulák „ szénhidrogénjei ” . A szénhidrogének három családba sorolhatók:
A szénatomok számától függően az -ane, -ene vagy -yy utótag előzi meg:
A forgás a szén-szén egyszeres kötések körül szabad. Másrészt a kettős vagy hármas kötések merevek: a kettős kötés sík, a szénatomok körüli kötési szög 120 °. Ez diasztereomerek , azaz azonos vegyi képletű vegyületek, de az atomok térbeli elrendeződésének kialakulásához vezet. A hármas kötés lineáris.
Ezenkívül az sp 3 szénatom királis vegyületeket képezhet (a görög kheirből ( ἣ χείρ ), a kézből). A legegyszerűbb eset egy olyan vegyület, amelynek 4 különböző szubsztituense van egy szénatom körül. Ezen szubsztituensek térbeli elrendezésétől függően két különböző molekulát kapunk: nem egymásra helyezhetők, hanem egy enantiomerpár . Az enantiomerek egymás képe a tükörben (mint a két kezünk).
Az aromás szénhidrogénekben a szénatomok delokalizált π kötésekkel stabilizált gyűrűket vagy magokat képeznek .
Az ilyen típusú szénatomok változatossága viszonylag ritka a szerves és ásványi szénhidrogénekhez képest. Leggyakrabban szervetlen vagy szerves-fém komplexek formájában, amelyek csupasz szénatomot vagy CO vagy CO 2 molekulát tartalmaznak., koordinációs szféráikban. Például :
CO 2 szén-dioxid molekulagázállapotban létezik a Föld légkörében . A CO 2 bizonyos mennyiségefeloldódik az óceáni és kontinentális vizekben, és a CO 2 egy részeoldott reagál a vízzel molekulával képez szénsav H 2 CO 3 a reakciót követően:H 2 O+ CO 2(oldott) ⇔ H 2 CO 3.
Ezután H 2 CO 3( Dihidrogén-karbonát , vagy a szénsav), hogy egy disav , hozamok két proton a mérése a savasság állandóit a sav-bázis párok (H 2 CO 3 / HCO 3 -) és (HCO 3 - / CO 3 2–) és a víz sav-bázis oldott anyagainak kezdeti összetétele az alábbi egyenletek szerint:H 2 CO 3+ H 2 O⇔ HCO 3 -( hidrogén-karbonát- ion vagy -hidrogén-karbonát ) + H 3 O +( hidroniumion vagy hidratált proton )és:HCO 3 -+ H 2 O⇔ CO 3 2–(karbonátion) + H 3 O +.
Kiderült azonban, hogy a tengervízben ez a karbonát rendszer nagy mennyiségben és olyan arányban van jelen, hogy alapvető puffer szerepet játszik az óceán víz savasságában ( pH 8,1–8, 4), amelyet lehetővé tesz nagyon stabil. A karbonátok (és pontosabban a borátok) szintjét lúgosságnak vagy teljes lúgosságnak nevezzük (TAC, francia fokokban mérve, vagy kH német ° -ban mérve; vannak más egységek is. A legjobb, ha ppm- ben vagy per millió). Ez a pH megengedett mennyiségű „ geológiai ” a tesztek mészkő a protozoa planktonok alkotnak üledékes mészkövek lényegében olyan kristály a kalcium-karbonát és magnézium (keverék nevezett mészkő) kő Párizs, a márvány , stb Mindez a kémia hagyományosan a szervetlen , vagyis az ásványi kémia részét képezi, bár nyilván sok olyan pont van, amelyeken ez nem indokolt. Így a szén-dioxidban, a szénsavban, a hidrogén-karbonátban és a karbonátban található szén szervetlen szénnek minősíthető. Ez vonatkozik a széngyémántra és a kristályszén egyéb allotróp fajtáira is .
A tiszta szén mérgező az emberekre, és biztonságosan kezelhető, sőt grafit vagy szén formájában elfogyasztható. Ellenáll az oldódásnak vagy a kémiai támadásnak, még például az emésztőrendszer savas tartalmában is.
Ezzel szemben a CS 2 szén-diszulfid , bár szerkezete hasonló a szén-dioxidhoz, oldószerként nagyon erősen mérgező folyadék ( gumivulkanizálás ).
A többi szén-oxid a szén-monoxid CO, és a kevésbé gyakori szén-szuboxid, a C 3 O 2 . A szén-monoxid egy színtelen, szagtalan gáz, amelyet elégtelen szerves vegyületek vagy tiszta szén (szén) égetésével képeznek . A szén-monoxid erősebben kötődik, mint az oxigén, a hemoglobin vér, így karboxihemoglobin, stabil vegyület. Ennek a reakciónak az eredménye a hemoglobin molekulák mérgezése , amely végzetes lehet (lásd a kérdéses bejegyzést).
A CN cianidion - kémiai viselkedése hasonló a halogenidionhoz . A cianidiont tartalmazó sók erősen mérgezőek. A cianogén, a (CN) 2 összetételű gáz , szintén közel áll a halogénekhez .
Fémekkel a szén C 4- karbidokat vagy C 2 2- acetilideket képez . Bármi is történik, 2,5-es elektronegativitással a szén inkább kovalens kötéseket képez . Egyes keményfémek kovalens rácsok, mint például a szilícium-karbid , a SiC, amely gyémántnak tűnik , ráadásul ezek méretére használják.
A szén új allotrop formáinak (fullerének, nanocsövek, grafén) toxicitását ma már széles körben tanulmányozzák. Natív állapotukban ezek a nanostruktúrák továbbra is nehezen szűrhetők a levegőben, és veszélyt jelenthetnek, amelyet fel kell mérni. Meg kell jegyezni, hogy alkalmazásuk kapcsán ezeket a vegyületeket általában oldószerben diszpergálva vagy szilárd szubsztrátumra rögzítve találjuk.
1 | 2 | 3 | 4 | 5. | 6. | 7 | 8. | 9. | 10. | 11. | 12. | 13. | 14 | 15 | 16. | 17. | 18. | ||||||||||||||||
1 | H | Hé | |||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Lenni | B | VS | NEM | O | F | Született | |||||||||||||||||||||||||
3 | N / A | Mg | Al | Igen | P | S | Cl | Ar | |||||||||||||||||||||||||
4 | K | Azt | Sc | Ti | V | Kr. | | Mn | Fe | Co | Vagy | Cu | Zn | Ga | Ge | Ász | Se | Br | Kr | |||||||||||||||
5. | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | Ban ben | Sn | Sb | Ön | én | Xe | |||||||||||||||
6. | Cs | Ba | A | Ez | Pr | Nd | Délután | Sm | Volt | Gd | Tuberkulózis | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Olvas | HF | A te | W | Újra | Csont | Ir | Pt | Nál nél | Hg | Tl | Pb | Kettős | Po | Nál nél | Rn | |
7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Tudott | Am | Cm | Bk | Vö | Is | Fm | Md | Nem | Lr | Rf | Db | Vminek | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | |
8. | 119 | 120 | * | ||||||||||||||||||||||||||||||
* | 121 | 122 | 123. | 124 | 125 | 126. | 127. | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 |
Alkáli fémek |
Lúgos föld |
Lanthanides |
Átmeneti fémek |
Szegény fémek |
fém- loids |
nem fémek |
glória gének |
nemes gázok |
Besorolatlan tételek |
Aktinidák | |||||||||
Szuperaktinidek |