Вуглярод

Вуглярод (вуглец, вуглятвор, вугаль^[1] па-лацінску: Carboneum) C — хімічны элемэнт IV групы галоўнай падгрупы 2-га пэрыяду пэрыядычнай сыстэмы; атамны нумар 6, немэтал, атамная маса 12,01115. Тры ізатопы сустракаюцца ў прыродзе, ¹²С і ¹³С зьяўляюцца стабільнымі, тады як ¹⁴С ёсьць радыёнуклідам з пэрыядам паўраспаду каля 5730 гадоў^[2]. Ізатоп ¹²C зьяўляецца эталонам для азначэньня атамнай адзінкі масы^[3]. Вуглярод вядомы са старажытных часоў^[4][2] у выглядзе алмаза ды графіта^[5].

Бор ← Вуглярод → Азот C ↓ Si 6C Пэрыядычная сыстэма хімічных элемэнтаў
Выгляд
Антрацыт (зьмяшчае 95% вугляроду) алмаз ды графіт
Агульная інфармацыя
Назва, сымбаль, атамны нумар	Вуглярод, C, 6
Катэгорыя элемэнту	Немэталы
Група, пэрыяд, блёк	14, 2, p
Адносная атамная маса	12,01115 г·моль−1
Канфігурацыя электронаў	[He] 2s2 2p2
Электронаў у абалонцы	2, 4
Фізычныя ўласьцівасьці
Фаза	Цьвёрдае цела
Шчыльнасьць (пры п. т.)	(алмаз) 3,52 г·см−3
Шчыльнасьць (пры п. т.)	(графіт) 2,25 г·см−3
Шчыльнасьць (пры п. т.)	(аморфны) 1,9 г·см−3
Тэмпэратура плаўленьня	3550 °C, 6420 °F
Тэмпэратура кіпеньня	4827 °C, 8721 °F
Удзельная цеплыня плаўленьня	20,5 кДж·моль−1
Электрычны супор	(0 °C) 13,75*10-6Ω·м
Цеплаправоднасьць	(300 K) 80-220 Вт·м−1·K−1
Каэф. цеплавога расшырэньня	2,10 мкм/(м·K)
Уласьцівасьці атама
Ступені затляненьня	2, 3, 4
Электраадмоўнасьць	2,55
Атамны радыюс	160 пм
Кавалентны радыюс	75 пм
Радыюс Ван дэр Ваальса	177 пм
Іншыя характарыстыкі
Нумар CAS	7440-44-0
Найбольш стабільныя ізатопы
Асн. артыкул: ізатопы
іза % пэрыяд паўраспаду распад энэргія (МэВ) прадукты распаду 11C 20,4 хв β+ 0,961 11B 12C 98,9% стабільны 13C 1,1% стабільны 14C 5730 год β- 0,060 14N
п а р

Вуглярод 15-ы элемэнт паводле распаўсюджанасьці ў зямной кары, і чацьвёрты — у Сусьвеце паводле масы пасьля вадароду, гелю і тлена. Вуглярод забясьпечвае ўнікальную разнастайнасьць арганічных злучэньняў, а таксама мае здольнасьць утвараць палімэры пры тэмпэратурах, якія часта фіксуюцца на Зямлі. Гэты элемэнт ёсьць агульным элемэнтам усіх вядомых формаў жыцьця (злучэньні вугляроду — асноўная састаўная частка тканак расьлінаў і жывёлаў). Вуглярод зьяўляецца другім самым распаўсюджаным элемэнтам у арганізьме чалавека паводле масы пасьля тлену, ён складае ад 18,5%^[6] да 23%^[2] масы чалавека. Валентнасьць вуглярода ў большасьці злучэньняў роўная 4.

Прыродныя крыніцы

Вуглярод — адзін з найбольш распаўсюджаных элемэнтаў у зямной кары, залягае ў выглядзе мінэралаў (графіт, алмаз) і гаручых выкапняў (вугаль). Каля траціны сусьветных запасаў глебавага вугляроду знаходзіцца ў тарфяніках^[7]. У атмасфэры Зямлі знаходзіцца ў выглядзе дыяксыду вугляроду.

Прымяненьне

Вуглярод выкарыстоўваюць у вытворчасьці алмазных інструмэнтаў, электра-тэхнічных вырабаў, у гумавай, паліграфічнай, лякафарбавай прамысловасьці, мэталюргіі.

Алятропныя мадыфікацыі вугляроду

• аморфны вуглярод (анг. amorphous carbon);
• графіт;
• алмаз;
• фулерэн (анг. fullerene);
  • анг. buckyball ці buckminsterfullerine
• вугляродная нанатрубка;
• графэн;
• вугляродная нанапочка (анг. carbon nanobude);
• вугляроднае нанавалакно (анг. carbon nanofibers);
• лансдэйліт (анг. lonsdaleite);
• шкляны вуглярод (анг. glassy carbon);
• вугляроднае нанашумавіньне (анг. carbon nanofoam);
• карбін (анг. carbyne).

Ізатопы

Штучна атрыманыя ізатопы вуглярода с атамнымі масамі ад 8 да 22.

Ізатоп	Натуральная частотнасьць	t1/2	Радыеактыўнасьць	Энэргія распаду МэВ	Прадукт распаду
11C		20,4 хв	β+	0,961	11B
12C	98,9%	стабільны
13C	1,1%	стабільны
14C		5730 год	β-	0,060	14N