Kohlenstoff
Kohlenstoff ist ein sehr wichtiges chemisches Element mit dem chemischen Symbol C. Alles bekannte Leben auf der Erde braucht ihn. Kohlenstoff hat die Atommasse 12 und die Ordnungszahl 6. Er ist ein Nichtmetall, was bedeutet, dass er kein Metall ist.
Wenn Eisen mit Kohlenstoff legiert wird, entsteht harter Stahl. Kohlenstoff in Form von Kohle ist ein wichtiger Brennstoff.
Chemie des Kohlenstoffs
Eine ganze Art von Chemie, die organische Chemie, befasst sich mit Kohlenstoff und seinen Verbindungen. Kohlenstoff bildet viele Arten von Verbindungen. Kohlenwasserstoffe sind Moleküle mit Kohlenstoff und Wasserstoff. Methan, Propan und viele andere Brennstoffe sind Kohlenwasserstoffe. Viele der Stoffe, die Menschen täglich verwenden, sind organische Verbindungen.
Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff und einige andere Elemente wie Schwefel und Phosphor bilden zusammen das meiste Leben auf der Erde (siehe Liste der biologisch wichtigen Elemente). Kohlenstoff bildet eine sehr große Anzahl organischer Verbindungen, weil er starke Bindungen mit sich selbst und mit anderen Elementen eingehen kann. Wegen der Mengen an Kohlenstoff, über die Lebewesen verfügen, werden alle organischen Dinge als "kohlenstoffbasiert" betrachtet. Jedes Kohlenstoffatom kann vier einzelne kovalente Bindungen bilden. Diese Bindungen ermöglichen es dem Kohlenstoff, lange kettenförmige Moleküle, Polymere genannt, wie z.B. Kunststoffe, zu bilden.
Etymologie
Der Name des Kohlenstoffs kommt vom lateinischen carbo, was Holzkohle bedeutet. In vielen Fremdsprachen sind die Wörter für Kohlenstoff, Kohle und Holzkohle Synonyme.
Arten von Kohlenstoff
Kohlenstoff kommt in der Natur in drei Formen vor, die Allotrope genannt werden: Diamant, Graphit und Fullerene. Graphit, mit Ton, kommt in Bleistiften vor. Er ist sehr weich. Die Kohlenstoffatome in ihm bilden Ringe, die übereinander liegen und sehr leicht gleiten. Diamanten sind das härteste natürliche Mineral. Fullerene sind eine "Fußball"-Form des Kohlenstoffs. Sie sind vor allem für die Wissenschaft von Interesse. Ein spezielles, künstlich hergestelltes, röhrenförmiges Allotrop aus Kohlenstoff ist die Kohlenstoff-Nanoröhre. Kohlenstoff-Nanoröhren sind sehr hart, so dass sie in Panzerungen verwendet werden könnten. Nanoröhren könnten in der Nanotechnologie nützlich sein.
Es sind 10 Millionen Kohlenstoffverbindungen bekannt.
Einige Formen von Kohlenstoff: a) Diamant; b) Graphit; c) Lonsdaleit; d-f) Fullerene (C60, C540, C70); g) amorpher Kohlenstoff; h) Kohlenstoff-Nanoröhrchen.
Radiokohlenstoff-Datierung
Ein radioaktives Isotop des Kohlenstoffs, Kohlenstoff-14, kann verwendet werden, um herauszufinden, wie alt einige Objekte sind oder wann etwas gestorben ist. Solange sich etwas auf der Erdoberfläche befindet und Kohlenstoff aufnimmt, bleibt die Menge des Kohlenstoff-14 gleich. Wenn ein Gegenstand keinen Kohlenstoff mehr aufnimmt, sinkt die Menge an Kohlenstoff-14. Da die Halbwertszeit (wie lange es dauert, bis die Hälfte eines radioaktiven Isotops verschwunden ist) von Kohlenstoff-14 5730 Jahre beträgt, können Wissenschaftler erkennen, wie alt das Objekt ist, indem sie sehen, wie viel Kohlenstoff-14 noch vorhanden ist.
Wo Kohlenstoff ist
Kohlenstoff gibt es an vielen Orten im Universum. Er wurde zuerst in alten Sternen hergestellt. Kohlenstoff ist das vierthäufigste Element in der Sonne. Die Atmosphären von Venus und Mars bestehen hauptsächlich aus Kohlendioxid.
Kohlenstoff ist wichtig für den menschlichen Körper und andere Lebewesen, und er ist mit 23% des gesamten Körpergewichts das zweithäufigste Element im menschlichen Körper. Er ist auch ein wichtiger Bestandteil vieler biologischer Moleküle (Moleküle, die im Leben verwendet werden).
Der größte Teil des Kohlenstoffs auf der Erde ist Kohle. Graphit gibt es in vielen (typischerweise Wüsten-)Gebieten, einschließlich Sri Lanka, Madagaskar und Russland. Diamanten sind selten und kommen vor allem in Afrika vor. Kohlenstoff ist auch in einigen Meteoriten enthalten.
Verwandte Seiten
- Liste der gemeinsamen Elemente
- Kohlenstoffkreislauf
Fragen und Antworten
F: Wie lautet das chemische Symbol für Kohlenstoff?
A: Das chemische Symbol für Kohlenstoff ist C.
Q: Wie hoch ist die Atommasse von Kohlenstoff?
A: Die Atommasse von Kohlenstoff ist 12.
Q: Wie hoch ist die Ordnungszahl von Kohlenstoff?
A: Die Ordnungszahl von Kohlenstoff ist 6.
Q: Ist Kohlenstoff ein Metall oder ein Nichtmetall?
A: Kohlenstoff ist ein Nichtmetall, das heißt, er ist kein Metall.
F: Wie wird aus Eisen und Kohlenstoff harter Stahl, wenn sie zusammen legiert werden?
A: Wenn Eisen und Kohlenstoff miteinander legiert werden, bilden sie harten Stahl.
F: Welche Art von Brennstoff kann aus Kohle hergestellt werden, die einen hohen Kohlenstoffgehalt hat?
A: Aus Kohle, die viel Kohlenstoff enthält, lässt sich ein wichtiger Brennstoff herstellen.
