Wiki

คาร์บอน

คาร์บอน
คาร์บอน6C

C

Si
โบรอน ← คาร์บอน → ไนโตรเจน
คาร์บอนในตารางธาตุ
ลักษณะปรากฏ
ใส (เพชร) & สีดำ (แกรไฟต์)
คาร์บอน
คาร์บอน
เส้นสเปกตรัมของคาร์บอน
คุณสมบัติทั่วไป
ชื่อ สัญลักษณ์ และเลขอะตอม คาร์บอน, C, 6
การออกเสียง /ˈkɑːrbən/
อนุกรมเคมี อโลหะหลายวาเลนซ์
หมู่ คาบและบล็อก 14, 2, p
มวลอะตอมมาตรฐาน 12.0108(1)
การจัดเรียงอิเล็กตรอน [He] 2s2 2p2
2, 4
คาร์บอน
ประวัติ
การค้นพบ ชาวอียิปต์ and ชาวสุมาเรียน (3750 BC)
ได้รับการยอมรับว่าเป็นธาตุโดย อองตวน ลาวัวซิเอ (1789)
คุณสมบัติกายภาพ
สถานะ ของแข็ง
ความหนาแน่น (ใกล้ r.t.) amorphous: 1.8–2.1 g·cm−3
ความหนาแน่น (ใกล้ r.t.) diamond: 3.515 g·cm−3
ความหนาแน่น (ใกล้ r.t.) graphite: 2.267 g·cm−3
จุดระเหิด 3915 K, 3642 °C, 6588 °F
จุดร่วมสาม 4600 K, 10800 kPa
ความร้อนของการหลอมเหลว 117 (แกรไฟต์) kJ·mol−1
ความจุความร้อนโมลาร์ 6.155 (เพชร)
8.517 (แกรไฟต์) J·mol−1·K−1
คุณสมบัติอะตอม
สถานะออกซิเดชัน 4, 3, 2, 1, 0, −1, −2, −3, −4
อิเล็กโตรเนกาติวิตี 2.55 (Pauling scale)
รัศมีอะตอม 77 pm
รัศมีโควาเลนต์ 77(sp³), 73(sp²), 69(sp) pm
รัศมีวานเดอร์วาลส์ 170 pm
จิปาถะ
โครงสร้างผลึก เพชร

(เพชร,ใส)
Simple Hexagonal.svg

(แกรไฟต์,ดำ)
ความเป็นแม่เหล็ก ไดอะแมกเนติก
สภาพนำความร้อน 900-2300 (diamond)
119-165 (graphite) W·m−1·K−1
การขยายตัวจากความร้อน (25 °C) 0.8 (diamond) µm·m−1·K−1
ความเร็วเสียง (thin rod) (ที่ 20 °C) 18350 (diamond) m·s−1
มอดุลัสของยัง 1050 (เพชร) GPa
โมดูลัสของแรงเฉือน 478 (เพชร) GPa
โมดูลัสของแรงบีบอัด 442 (เพชร) GPa
อัตราส่วนปัวซอง 0.1 (เพชร)
ความแข็งของโมส์ 10 (เพชร)
1-2 (แกรไฟต์)
เลขทะเบียน CAS 7440-44-0
ไอโซโทปเสถียรที่สุด
บทความหลัก: ไอโซโทปของคาร์บอน
ไอโซโทป NA ครึ่งชีวิต DM DE (MeV) DP
11C syn 20 นาที β+ 0.96 11B
12C 98.9% C เสถียร โดยมี 6 นิวตรอน
13C 1.1% C เสถียร โดยมี 7 นิวตรอน
14C trace 5730 ปี β 0.15 0 14N
อ้างอิง

คาร์บอน (อังกฤษ: Carbon) เป็นธาตุในตารางธาตุที่มีสัญลักษณ์ C และเลขอะตอม 6 เป็นธาตุอโลหะที่มีอยู่มาก มีวาเลนซ์ 4 และมีหลายอัญรูป:

  • เพชร โครงสร้างยึดเหนี่ยว: 4 อิเล็กตรอนใน sp3-orbital แบบ 3 มิติ
  • แกรไฟต์ (หนึ่งในสารที่อ่อนที่สุด) โครงสร้างยึดเหนี่ยว: 3 อิเล็กตรอนใน sp2-orbital 2 มิติ และ 1 อิเล็กตรอนใน p-orbital
  • ฟูลเลอไรต์ (หรือ ฟูลเลอรีน) คือโมเลกุลขนาดนาโนเมตร ในรูปแบบที่เรียบง่าย คาร์บอน 60 อะตอมจะเรียงตัวคล้ายกับชั้นแกรไฟต์

Lamp black ประกอบด้วยพื้นที่ที่เป็นแกรไฟต์ขนาดเล็ก ๆ ซึ่งพื้นที่เหล่านี้จะกระจายสุ่ม จึงมีโครงสร้างไอโซโทรปิก

Glassy carbon มีโครงสร้างไอโซโทรปิกและมีความแข็งพอ ๆ กับกระจก ซึ่งต่างจากแกรไฟต์ที่ชั้นแกรไฟต์ไม่ได้เรียงซ้อนกันเหมือนกระดาษเรียบ ๆ แต่เรียงเหมือนกับกระดาษที่ขยำแล้ว

คาร์บอนไฟเบอร์มีลักษณะคล้ายกับ glassy carbon ภายใต้การผลิตแบบพิเศษ (การยืดไฟเบอร์อินทรีย์และการทำเป็นคาร์บอน) ทำให้สามารถจัดระนาบคาร์บอนในทิศทางของไฟเบอร์ได้ ในทิศตั้งฉากกับแกนไฟเบอร์ ไม่มีการตั้งระนาบของคาร์บอน ทำให้ไฟเบอร์ที่ได้มีความแข็งแรงมากกว่าเหล็กกล้า

คาร์บอนปรากฏในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด และเป็นพื้นฐานของอินทรีย์เคมี นอกจากนี้ อโลหะนี้มีคุณสมบัติทางเคมีที่น่าสนใจ คือ สามารถทำพันธะกับตัวเอง และธาตุอื่น ๆ เป็นจำนวนมาก เกิดได้เป็นสารประกอบเกือบ 10 ล้านชนิด เมื่อรวมกับออกซิเจน จะเกิดเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งจำเป็นอย่างยิ่งต่อการเจริญเติบโตของพืช เมื่อรวมกับไฮโดรเจน จะเกิดเป็นสารประกอบต่าง ๆ ที่เรียกรวม ๆ ว่าไฮโดรคาร์บอน ซึ่งจำเป็นต่ออุตสาหกรรมในรูปแบบของเชื้อเพลิงฟอสซิล เมื่อรวมกับทั้งไฮโดรเจนและออกซิเจน สามารถจะเกิดเป็นสารประกอบได้หลายประเภท เช่น กรดไขมัน ซึ่งจำเป็นต่อชีวิต และเอสเทอร์ ซึ่งให้รสชาติแก่ผลไม้หลายชนิด ไอโซโทป คาร์บอน-14ใช้ในการวัดอายุโดยใช้กัมมันตภาพรังสี

รายการอ้างอิง


—end—

Related Articles

Check Also
Close
Back to top button