คาร์บอน

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
คาร์บอน
ไฮโดรเจน (อโลหะวาเลนซ์เดียว)
ฮีเลียม (แก๊สมีตระกูล)
ลิเทียม (โลหะแอลคาไล)
เบริลเลียม (โลหะแอลคาไลน์เอิร์ท)
โบรอน (ธาตุกึ่งโลหะ)
คาร์บอน (อโลหะหลายวาเลนซ์)
ไนโตรเจน (อโลหะวาเลนซ์เดียว)
ออกซิเจน (อโลหะวาเลนซ์เดียว)
ฟลูออรีน (อโลหะวาเลนซ์เดียว)
นีออน (แก๊สมีตระกูล)
โซเดียม (โลหะแอลคาไล)
แมกนีเซียม (โลหะแอลคาไลน์เอิร์ท)
อะลูมิเนียม (โลหะหลังทรานซิชัน)
ซิลิกอน (ธาตุกึ่งโลหะ)
ฟอสฟอรัส (อโลหะหลายวาเลนซ์)
กำมะถัน (อโลหะหลายวาเลนซ์)
คลอรีน (อโลหะวาเลนซ์เดียว)
อาร์กอน (แก๊สมีตระกูล)
โพแทสเซียม (โลหะแอลคาไล)
แคลเซียม (โลหะแอลคาไลน์เอิร์ท)
สแกนเดียม (โลหะทรานซิชัน)
ไทเทเนียม (โลหะทรานซิชัน)
วาเนเดียม (โลหะทรานซิชัน)
โครเมียม (โลหะทรานซิชัน)
แมงกานีส (โลหะทรานซิชัน)
เหล็ก (โลหะทรานซิชัน)
โคบอลต์ (โลหะทรานซิชัน)
นิกเกิล (โลหะทรานซิชัน)
ทองแดง (โลหะทรานซิชัน)
สังกะสี (โลหะทรานซิชัน)
แกลเลียม (โลหะหลังทรานซิชัน)
เจอร์เมเนียม (ธาตุกึ่งโลหะ)
สารหนู (ธาตุกึ่งโลหะ)
ซีลีเนียม (อโลหะหลายวาเลนซ์)
โบรมีน (อโลหะวาเลนซ์เดียว)
คริปทอน (แก๊สมีตระกูล)
รูบิเดียม (โลหะแอลคาไล)
สตรอนเชียม (โลหะแอลคาไลน์เอิร์ท)
อิตเทรียม (โลหะทรานซิชัน)
เซอร์โคเนียม (โลหะทรานซิชัน)
ไนโอเบียม (โลหะทรานซิชัน)
โมลิบดีนัม (โลหะทรานซิชัน)
เทคนีเชียม (โลหะทรานซิชัน)
รูทีเนียม (โลหะทรานซิชัน)
โรเดียม (โลหะทรานซิชัน)
แพลเลเดียม (โลหะทรานซิชัน)
เงิน (โลหะทรานซิชัน)
แคดเมียม (โลหะทรานซิชัน)
อินเดียม (โลหะหลังทรานซิชัน)
ดีบุก (โลหะหลังทรานซิชัน)
พลวง (ธาตุกึ่งโลหะ)
เทลลูเรียม (ธาตุกึ่งโลหะ)
ไอโอดีน (อโลหะวาเลนซ์เดียว)
ซีนอน (แก๊สมีตระกูล)
ซีเซียม (โลหะแอลคาไล)
แบเรียม (โลหะแอลคาไลน์เอิร์ท)
แลนทานัม (แลนทานอยด์)
ซีเรียม (แลนทานอยด์)
เพรซีโอดิเมียม (แลนทานอยด์)
นีโอดิเมียม (แลนทานอยด์)
โพรมีเทียม (แลนทานอยด์)
ซาแมเรียม (แลนทานอยด์)
ยูโรเพียม (แลนทานอยด์)
แกโดลิเนียม (แลนทานอยด์)
เทอร์เบียม (แลนทานอยด์)
ดิสโพรเซียม (แลนทานอยด์)
โฮลเมียม (แลนทานอยด์)
เออร์เบียม (แลนทานอยด์)
ทูเลียม (แลนทานอยด์)
อิตเทอร์เบียม (แลนทานอยด์)
ลูทีเทียม (แลนทานอยด์)
ฮาฟเนียม (โลหะทรานซิชัน)
แทนทาลัม (โลหะทรานซิชัน)
ทังสเตน (โลหะทรานซิชัน)
รีเนียม (โลหะทรานซิชัน)
ออสเมียม (โลหะทรานซิชัน)
อิริเดียม (โลหะทรานซิชัน)
แพลตทินัม (โลหะทรานซิชัน)
ทองคำ (โลหะทรานซิชัน)
ปรอท (โลหะทรานซิชัน)
แทลเลียม (โลหะหลังทรานซิชัน)
ตะกั่ว (โลหะหลังทรานซิชัน)
บิสมัท (โลหะหลังทรานซิชัน)
พอโลเนียม (โลหะหลังทรานซิชัน)
แอสทาทีน (ธาตุกึ่งโลหะ)
เรดอน (แก๊สมีตระกูล)
แฟรนเซียม (โลหะแอลคาไล)
เรเดียม (โลหะแอลคาไลน์เอิร์ท)
แอกทิเนียม (แอกทินอยด์)
ทอเรียม (แอกทินอยด์)
โพรแทกทิเนียม (แอกทินอยด์)
ยูเรเนียม (แอกทินอยด์)
เนปทูเนียม (แอกทินอยด์)
พลูโทเนียม (แอกทินอยด์)
อะเมริเซียม (แอกทินอยด์)
คูเรียม (แอกทินอยด์)
เบอร์คีเลียม (แอกทินอยด์)
แคลิฟอร์เนียม (แอกทินอยด์)
ไอน์สไตเนียม (แอกทินอยด์)
เฟอร์เมียม (แอกทินอยด์)
เมนเดลีเวียม (แอกทินอยด์)
โนเบเลียม (แอกทินอยด์)
ลอว์เรนเซียม (แอกทินอยด์)
รัทเทอร์ฟอร์เดียม (โลหะทรานซิชัน)
ดุบเนียม (โลหะทรานซิชัน)
ซีบอร์เกียม (โลหะทรานซิชัน)
โบห์เรียม (โลหะทรานซิชัน)
ฮัสเซียม (โลหะทรานซิชัน)
ไมต์เนเรียม (ไม่มีกลุ่มตามสมบัติทางเคมี)
ดาร์มสตัดเทียม (ไม่มีกลุ่มตามสมบัติทางเคมี)
เรินต์เกเนียม (ไม่มีกลุ่มตามสมบัติทางเคมี)
โคเปอร์นิเซียม (โลหะทรานซิชัน)
อูนอูนเทรียม (ไม่มีกลุ่มตามสมบัติทางเคมี)
ฟลีโรเวียม (ไม่มีกลุ่มตามสมบัติทางเคมี)
อูนอูนเพนเทียม (ไม่มีกลุ่มตามสมบัติทางเคมี)
ลิเวอร์มอเรียม (ไม่มีกลุ่มตามสมบัติทางเคมี)
อูนอูนเซปเทียม (ไม่มีกลุ่มตามสมบัติทางเคมี)
อูนอูนออกเทียม (ไม่มีกลุ่มตามสมบัติทางเคมี)
ชั้นพลังงานอิเล็กตรอนของคาร์บอน (2, 4)
6C
-

C

Si
โบรอนคาร์บอนไนโตรเจน
คาร์บอนในตารางธาตุ
ลักษณะปรากฏ
ใส (เพชร) & สีดำ (แกรไฟต์)


เส้นสเปกตรัมของคาร์บอน
คุณสมบัติทั่วไป
ชื่อ สัญลักษณ์ และเลขอะตอม คาร์บอน, C, 6
การออกเสียง /ˈkɑrbən/
อนุกรมเคมี อโลหะหลายวาเลนซ์
หมู่ คาบและบล็อก 14, 2, p
มวลอะตอมมาตรฐาน 12.0108(1)
การจัดเรียงอิเล็กตรอน [He] 2s2 2p2
2, 4
ชั้นพลังงานอิเล็กตรอนของคาร์บอน (2, 4)
ประวัติ
การค้นพบ Egyptians and Sumerians[1] (3750 BC)
Recognized as an element by Antoine Lavoisier[2] (1789)
คุณสมบัติกายภาพ
สถานะ ของแข็ง
ความหนาแน่น (ใกล้ r.t.) amorphous:[3] 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[4][5] kPa
ความร้อนของการหลอมเหลว 117 (แกรไฟต์) kJ·mol−1
ความจุความร้อนโมลาร์ 6.155 (เพชร)
8.517 (แกรไฟต์) J·mol−1·K−1
คุณสมบัติอะตอม
สถานะออกซิเดชัน 4, 3[6], 2, 1[7], 0, −1, −2, −3, −4[8]
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[9]
สภาพนำความร้อน 900-2300 (diamond)
119-165 (graphite) W·m−1·K−1
การขยายตัวจากความร้อน (25 °C) 0.8 (diamond)[10] µm·m−1·K−1
ความเร็วเสียง (thin rod) (ที่ 20 °C) 18350 (diamond) m·s−1
มอดุลัสของยัง 1050 (เพชร)[10] GPa
โมดูลัสของแรงเฉือน 478 (เพชร)[10] GPa
โมดูลัสของแรงบีบอัด 442 (เพชร)[10] GPa
อัตราส่วนปัวซอง 0.1 (เพชร)[10]
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
ความหมายอื่น: คาร์บอน เป็นชื่อของ APIs สำหรับ Macintosh เพื่อให้สามารถรัน source code ของ Mac OS รุ่นก่อน ๆ บน Mac OS X ได้

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

  • เพชร (แร่ธาตุที่แข็งที่สุด) 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 ซึ่งงอตัวจนเป็นโครงสร้างสามมิติที่คล้ายกับลูกฟุตบอล

Lamp black ประกอบด้วยพื้นที่ที่เป็นแกรไฟต์ขนาดเล็ก ๆ ซึ่งพื้นที่เหล่านี้จะกระจายสุ่ม จึงมีโครงสร้างไอโซโทรปิก

Glassy carbon มีโครงสร้างไอโซโทรปิกและมีความแข็งพอ ๆ กับกระจก ซึ่งต่างจากแกรไฟต์ที่ชั้นแกรไฟต์ไม่ได้เรียงซ้อนกันเหมือนกระดาษเรียบ ๆ แต่เรียงเมือนกับกระดาษที่ขยำแล้ว

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[แก้]

  1. "History of Carbon and Carbon Materials - Center for Applied Energy Research - University of Kentucky". Caer.uky.edu. สืบค้นเมื่อ 2008-09-12. 
  2. Senese, Fred (200-09-09). "Who discovered carbon?". Frostburg State University. สืบค้นเมื่อ 2007-11-24. 
  3. Lide, D. R., ed. (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (86th ed.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5. 
  4. Haaland, D (1976). "Graphite-liquid-vapor triple point pressure and the density of liquid carbon". Carbon 14 (6): 357. doi:10.1016/0008-6223(76)90010-5. 
  5. Savvatimskiy, A (2005). "Measurements of the melting point of graphite and the properties of liquid carbon (a review for 1963–2003)". Carbon 43 (6): 1115. doi:10.1016/j.carbon.2004.12.027. 
  6. "Fourier Transform Spectroscopy of the System of CP". สืบค้นเมื่อ 2007-12-06. 
  7. "Fourier Transform Spectroscopy of the Electronic Transition of the Jet-Cooled CCI Free Radical". สืบค้นเมื่อ 2007-12-06. 
  8. "Carbon: Binary compounds". สืบค้นเมื่อ 2007-12-06. 
  9. Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
  10. 10.0 10.1 10.2 10.3 10.4 Properties of diamond, Ioffe Institute Database