موسوعة العناصر الكيميائية

[سيد عثمان]

عنصر الكربون...عنصر لافلزي صلب... عديم الطعم والرائحة... عدده الذري 6ووزنه الذري 12.011...
درجة حرارة انصهاره 3500 درجة مئوية... ودرجة حرارةغليانه 4830 درجة مئوية...
كثافته 2.32 غم/سم^3 وترتيب الكتروناته: 1s2 2s2 2p2


للكربون نظيران ثابتان اثنان... اولهما وهو الاكثر انتشارا هوكربون-12 (99%) اما الثاني فهو كربون-13 (تقريبا 1%).
كما توجد 7 نظائر مشعة للكربون اشهرها الكربون-14 وزمن نصف عمره حوالي 5717 عاما... لذا فهو يستخدم للكشف عن اعمار الاثار والمتحجرات...

يعتبر الكربون-12 اساسا لتحديد اوزان العناصرالذرية... وهو معروف منذ القدم... ويظهر في الطبيعة كعنصر حر وفي المركبات ايضا...

للكربون صور اخرى مثل الماس وهو من اقسى المواد في الطبيعة...

ومثل الجرافيت وهو مادة لها استخدامات صناعية كثيرة...
ومثل الجرافيت وهو مادة لها استخدامات صناعية كثيرة...

وفي العام 1985 تم اكتشاف صورة جديدة للكربون وهي صناعية غيرطبيعية... وهي C60 - جزيء كبير على شكل كرة...
ومع مرور السنين تم الكشف عن فولرينات اخرى تبدأ من 32 وتنتهي ب 600للكربون ومركباته استخدامات كثيرةجدا... فعدا عن ضرورته للحياة... حيث انه يتواجد في الوقود: الفحم الحجري, النفط الخام, الغاز الطبيعي وغيرها...
ولأن الكربون موصل للحرارة فإنه يستخدم في انتاج الكهرباء وفي الاجهزة الكهربائية المختلفة... كما ان اضافة الكربون للفولاذ مفيدةجدا... وهو يستخدم في المفاعلات النووية ايضا...

نرجو تفاعل الجميع كي نخرج بالكثير من المعلومات عن هذا العنصر الهام...
لقد جاء اكتشاف نوع جديد من الكربون مفاجأة مذهلة لمعظم العلماء، فالكربون أكثرالعناصر التي تعرضت للبحث العلمي المكثف لأنه الأساس في معظم الجزيئات العضوية. ولتقدير مدى أهمية هذا الاكتشاف الحديث، سوف نلقي الضوء أولا على الجرافيت والألماس كصورتين من صور الكربون النقي.

الجرافيت أكثر صور الكربون شيوعا،ويوجد في شكل صلب أسود ناعم الملمس حيث ترتب ذراته في شكل طبقات مسطحة، يمكن أنتنزلق على بعضها البعض. ومن ثم يمكن استخدام الجرافيت بكفاءة في تشحيم الآلات. ويصنع من الجرافيت الأقلام الرصاص، ولأنه موصل للكهرباء فهو يصلح لصناعة الأقطاب الكهربائية. كما يوصل الجرافيت الحرارة ولا يتحد بالمواد الكيميائية الأخرى إلا في درجات الحرارة العالية، ومن ثم فكثير من الأوعية التي تصهر فيها المعادن، تصنع من الجرافيت. وكذلك يستخدم الجرافيت في المفاعلات النووية ليبطىء من سرعة النيوترونات ومن ثم تعمل المفاعلات بكفاءة أكثر.

أما الألماس فيتكون من بلورات فائقة الصلادة متلألئة وعديمة اللون. والألماس جزيء عملاق يتكون من ذرات كربون، كل منها يلتحم بأربع ذرات أخرى. لتكوين أركان التركيب الهرمي المسمى "الهرم الرباعي المنتظم". ولا يذوب في الأحماض، ولكنه لو تعرض لحرارة عالية ومع وجود الأكسوجين يحترق ويتحول إلى ثاني أكسيد الكربون، وإذا سُخّن دون وجود الأكسوجين فسوف يتحول إلى جرافيت. وأصبح الألماس يستخدم في بعض أجزاء محركات السيارات والطائرات الحديثة بسبب صلادته الشديدة التي تنتج عن تركيبه الذري الفريد.

واتضح للعلماء أخيرا تركيب جزيء الكربون العملاق الجديد، الذي نتج من التحام 60 ذرة كربون (ك- 60) مع بعضها البعض لتكوين هيكل كروي الشكل ذي 12 مضلعا خماسيا و 20 وجها سداسيا على سطحه يشبه كرة القدم المجوفة. كما ثبت أيضا أنه عند وجود عدد كبير من مثل هذه الجزيئات الضخمة، فإنها تتبلور (أي تتخذ شكلا محددا) في كيان صلب ذي شبكات متكدسة منتظمة مكونة من جزيئات ك- 60 أي كرات باكي، وتكون له درجة عالية مدهشة من التماثل. والاسم الشائع لهذا الكيان هو كرة القدم ذات الستين رأسا (رأس واحد لكل ذرة كربون في الجزيء ك- 60) وكل ذرة كربون ترتبط كيميائيا بثلاث ذرات كربون أخرى،بحيث تكوّن كل رابطة حافة في سداسيين كما تكوّن كل رابطتين حافتي خماسي وسداسي.