Цікаві факти про вуглець

Вуглець – це один з хімічних елементів. Він займає 6-у позицію в таблиці Менделєєва. На сьогодні відкрито більше 100 хімічних елементів. Причому, атоми різних елементів влаштовані приблизно однаково. У кожного в центрі розташовано ядро, з позитивним електричним зарядом. А навколо нього рухаються електрони. Відрізняються різні хімічні елементи між собою тільки числом протонів в ядрі атома. Але саме вуглець, в ядрі атома яке присутні шість протонів, це найважливіший і найцікавіший за своїми властивостями хімічний елемент.

Вуглець визнається основою життя. Будь-які органічні речовини, які є основою тканин всіх живих організмів, в своєму складі обов’язково містять вуглець. Завдяки унікальним здібностям вуглецевих атомів зв’язуватися в довгі ланцюги, в природі присутні досить складні і великі, крім того, різні властивостями молекули, з яких будуються тканини живих організмів.

Деякі великі органічні молекули, наприклад ДНК, включають в себе десятки і сотні млн атомів. Кількість вивчених, на сьогоднішній день, з’єднань вуглецю досягає 10 000 000. Причому, це в рази перевищує число з’єднань всіх інших елементів, разом узятих. Тому, сучасна хімія поділяється на 2 частини. Органічна хімія – вивчає виключно сполуки вуглецю, а неорганічна хімія – все інше.

Алотропні видозміни вуглецю

Вуглець утворює найбільшу кількість аллотропних видозмін. Навіть з чистого вуглецю складається безліч абсолютно різних речовин. Найбільш відомі серед них – це графіт і алмаз. Обидва складаються виключно з вуглецю. Але, через різне розташування атомів, вони мають абсолютно різними властивостями. Взагалі, аллотропних модифікацій вуглецю безліч. І кожне з них має унікальні властивості.

Наприклад, нанотрубки з вуглецю в 10 разів міцніші і в 6 разів легше ніж сталь. А фуллерит в 1,5 рази перевершує по твердості алмаз. Графен здатний витримати електричний струм в 1 000 000 разів сильніший, ніж витримує мідь. Завдяки цьому, на його основі роблять сверхмалі транзистори і ін. Елементи електросхем. А недавно з графена і вуглецевих нанотрубок в Китаї отримали унікальний аерогель. Це твердий і міцний матеріал. Але він при цьому кілька разів легший за повітря. А ще, його можна розтягувати і стискати, не руйнуючи. Ще він може вбирати води в 900 разів більше ніж його власна маса.

Вуглець дуже тугоплавкий. Він найтугоплавкіший серед простих речовин. Температура його плавлення 3700 ° С. Наприклад, у вольфраму, з якого виготовляють нитки розжарювання для електричних ламп, температура плавлення всього 3400 ° С. Більш високу температуру плавлення, ніж у вуглецю, мають лише його сполуки. Наприклад, у сплаву карбідів гафнію і танталу температура плавлення понад 4200 ° С.

Вуглець є компонентом стали. Роль заліза в розвитку цивілізації широко відома. Але чисте залізо – вельми пластичне і м’яке речовина. Твердості йому додає вуглець, здатний проникати в розплавлене залізо при виплавці його з залізної руди. Шляхом сплаву заліза з вуглецем отримують сталь. Змінюючи процентний вміст вуглецю можна отримати сталі з різними властивостями, які використовуються для різних цілей.

Посилання на основну публікацію