تعريف عنصر الكربون Carbon
استخدامات الكربون
مرحباً بكم متابعينا الأعزاء طلاب وطالبات العلم في موقع باك نت.baknit الموقع التعليمي المتميز والمتفوق بمنهجية الإجابة الصحيحة والنموذجية من مرحلة التعليم الابتدائي والمتوسط والثانوي bac كما يسرنا بزيارتكم أن نقدم أهم المعلومات والحلول وأفضل الأسئله بإجابتها الصحيحه من شتى المجالات التعلمية من مقرر المناهج التعليمية وكما عودناكم أعزائي الزوار في صفحة موقع باك نت أن نطرح لكم ما تبحثون عنه وهو ....... تعريف عنصر الكربون Carbon
وتكون الإجابة على سؤالكم هي على النحو التالي
الكربون Carbon
هو العنصر السادس في ترتيب الجدول الدوري للعناص
* الكربون هو عنصر كيميائي له الرمز C وعدده الذرّي 6 لإحتواء نواته على 6 بروتون ، الكتلة الذرية 12.011 غ / مول . الكثافة للغرافيت : 2.267 غ / سم3 , والكثافة للألماس : 3.515 غ / سم3 , صلادة موس 1 - 2 للغرافيت و 10 للألماس .
* يقع ضمن عناصر الدورة الثانية وعلى رأس المجموعة الرابعة عشر في الجدول الدوري التي تسمّى باسمه مجموعة الكربون . وهو عنصر رباعي التكافؤ ، لذراته القدرة على الإرتباط ببعضها أو مع ذرات أخرى لتشكيل سلاسل كربونيّة طويلة ( C≡N, C≡C, C==C) ، الكربون هو أساس الكيمياء العضويّة ، كما يوجد في العديد من المركّبات اللاعضويّة والتي من أشهرها ثنائي أكسيد الكربون وكربونات الصوديوم , وصخور الكربونات كالحجر الجيري والدولوميت والرخام وغيرها .
* يوجد الكربون في الطبيعة بالشكل الحرّ على شكل عدة متآصلات أشهرها الألماس والغرافيت . التي تختلف بخواصها الفيزيائيّة ، فبينما يكون الألماس شفّافاً وصلداً وضعيف الموصليّة للكهرباء ، فإنّ الغرافيت يكون على شكل مادّة سوداء سهلة التفتّت ، ذات موصليّة جيّدة للكهرباء .
* للكربون ثلاثة نظائر معروفة ، وهي الكربون 12 C، والكربون 13C، وكلاهما مستقرّان، بالإضافة إلى النظير المشعّ الكربون 14 C .
* يعدّ الكربون أحد أقدم العناصر اكتشافاً ، وكان معروفاً على شكل فحم نباتي بالنسبة لحضارات البشريّة الأولى .
* في سنة 1772 ، بيّن أنطوان لافوازييه أنّ الألماس هو شكل من أشكال الكربون ؛ وفي سنة 1779 ، أظهر كارل فلهلم شيله أنّ الغرافيت هو أحد أشكال الكربون .
* الغرافيت أكثر متآصلات الكربون انتشاراً ، حيث يوجد بكمّيّات كبيرة في العديد من دول العالم كالهند والمكسيك وغرينلاند وروسيا والولايات المتحدة الأمريكيّة . في حين أنّ الألماس يوجد في دول جنوب أفريقيا .
* الخواص الكيميائيّة :
1 - الكربون مقاوم للتفاعلات الكيميائيّة عند الشروط العاديّة من الضغط ودرجة الحرارة .
2 - ولكن عند درجات الحرارة المرتفعة فإنه يتمتّع بصفات اختزاليّة جيّدة ، كما هو الحال في اختزال أكاسيد الحديد إلى معدن الحديد . F e3O4 + 4C ⟶ 3F e + 4CO
وكما هو الحال في إختزال بخار الماء ، حيث يتشكّل الهيدروجين مع أحادي أكسيد الكربون . C + H2O ⟶ CO + H2
3 - يتفاعل الكربون عند درجات حرارة مرتفعة مع بعض المعادن حيث يشكل الكربيدات مثل كربيد الحديد في الفولاذ ، وكربيد التنغستن المستخدم كمادة ساحجة .
4 - الخاصّيّة السلسليّة للكربون : يتمتّع الكربون بخاصّيّة تدعى الخاصّيّة السلسليّة ، والتي تمكّنه من تشكيل سلاسل طويلة من الروابط لكربونيّة اوالتي تتمتّع بالقوّة والثباتيّة ، كما تسمح هذه الخاصّيّة للكربون أن يشكّل عدداً كبيراً جدّاً من المركّبات .
5 - يعدّ الكربون أساس الكيمياء العضويّة . وذلك لارتباطه مع الهيدروجين لتشكيل الهيدروكربونات ، العائلة الضخمة من المركّبات العضويّة . والأساس الكيميائي في الوقود الأحفوري .
6 - يدخل الكربون مع الأكسجين في تركيب العديد من المواد العضويّة الحيويّة مثل السكّريّات والكحولات والدهون والإسترات والكاروتينات والتربينات .
7 – المركبات اللاعضوية :
آ - يمكن القول بشكل عام إن أشهر مركبات الكربون اللاعضويّة هو ثنائي أكسيد الكربون CO2 ، والذي ينحل في الماء ويشكّل حمض الكربونيك H2CO3، وهو مركّب غير مستقر، لكنّه بالمقابل، يشكّل أيونات الكربونات المستقرة ّ، كما في كربونات الصوديوم . وكما في العديد من الفلزّات الكلسية والمغنزيومية مثل الكالسيت والدولوميت والرخام .
ب - يتشكّل أحادي أكسيد الكربون CO عند الاحتراق غير التام للكربون ، وهو غاز عديم اللون والرائحة وشديد السمّيّة .
ج – لا يتفاعل الكربون مع المعادن وأشباه المعادن إلا بدرجات حرارة عالية حيث يشكّل مع الكبريت : مركب ثنائي كبريتيد الكربون CS2 ، ومع النتروجين : مركّبات السيانيدات (−C≡N) ، ومع المعادن النشيطة : الكربيدات ( كثنائي كربيد الكالسيوم CaC2 وكربيد التنجستين WC ) .
8 - المركّبات العضويّة المعدنية : ومن أهمها : رباعي إيثيل الرصاص المستعمل لرفع رقم الأوكتان في بنزين السيارات .
إستخدامات الكربون :
آ- يستخدم الغرافيت في تركيب أقلام الرصاص ، كما يستخدم في صناعة شحوم التزليق . وفي تركيب الأقطاب الكهربائيّة في البطاريّات الجافّة والمحركّات الكهربائيّة . كما يستخدم كمهدّئ للنيوترونات في المفاعلات النوويّة .
ب - يستخدم الفحم النباتي كمصدر للطاقة الحرارية في التدفئة والطبخ والشوي .
ج – ويستخدم الألماس كحجر كريم للزينة وفي صناعة المجوهرات ، بالإضافة إلى استخدام الألماس الصناعي في تركيب مواد الشحذ والصنفرة والحفر .
د - يستخدم أسود الكربون كخضاب أسود في تركيب أحبار الطباعة والألوان الزيتيّة أو المائيّة ، وفي تركيب ورق الكربون والحبر الصيني وكمادّة طباعة في خراطيش الطابعات الليزريّة ، كما يستخدم أيضاً كمادة مالئة وملوّنة للمنتجات البلاستيكيّة وللمطّاط الصناعي المستخدم في صناعة الإطارات .
هـــ - ويستخدم الفحم المنشّط كمادة امتزاز تستخدم في تطبيقات عدة مثل أقنعة الغاز وتنقية المياه والزيوت المعدنية والنباتية , وفي المجال الطبّي لامتصاص السموم أو الغازات من جهاز الهضم .
و - يعدّ فحم الكوك أحد المكوّنات الأساسيّة في الفرن العالي من أجل تعدين الحديد وللحصول على الفولاذ وحديد الصلب الكربوني .
