Carbon

Carbon (fra latin: carbo "kul"),[lower-alpha 1] kulstof[lower-alpha 2] eller karbon[lower-alpha 3] er et grundstof med atomnummer 6 i det periodiske system med symbolet C. I det periodiske system er carbon det første (i række 2) af seks grundstoffer i gruppe 14, som har sammensætningen af deres ydre elektronskal til fælles. Det er ikke-metallisk og tetravalent — hvilket vil sige, at det gør fire elektroner tilgængelige til at danne kovalente kemiske bindinger. Tre isotoper findes naturligt: ¹²C og ¹³C er stabile, mens ¹⁴C er radioaktiv med en halveringstid på omkring 5.730 år.[2] Carbon er et af meget få grundstoffer, der har været kendt siden oldtiden.[3]

Quick facts: Carbon, Periodiske system, Generelt, Atomtegn... ▼

Carbon
Sort (grafit, tv.) Farveløst (diamant, th.)
Periodiske system
Generelt
Atomtegn	C
Atomnummer	6
Elektronkonfiguration	2, 4
Gruppe	14 (Ikkemetal)
Periode	2
Blok	p
CAS-nummer	7440-44-0
PubChem	Carbon
E-nummer	E153 (carbon black) E290 (carbondioxid) E170, E500-E504 (div. karbonater) E242 (dimetyldikarbonat)
Atomare egenskaber
Atommasse	12,0107(8)
Kovalent radius	77 pm
Van der Waals-radius	170 pm
Elektronkonfiguration	1s² 2s² 2p²
Elektroner i hver skal	2, 4
Kemiske egenskaber
Oxidationstrin	4, 2
Elektronegativitet	2,55 (Paulings skala)
Fysiske egenskaber
Tilstandsform	Fast stof
Krystalstruktur	Hexagonal
Massefylde (fast stof)	2,267 g/cm3 for grafit 3,513 g/cm3 for diamant
Smeltepunkt	Intet
Kogepunkt	(subl.) 3727 °C
Varmefylde	8,517 Jmol-1K-1 for grafit 6,115 Jmol-1K-1 for diamant
Varmeledningsevne	119–165 Wm-1K-1 for grafit 900–2320 Wm-1K-1 for diamant
Magnetiske egenskaber	Diamagnetisk
Mekaniske egenskaber
Youngs modul	1050 GPa (diamant)
Forskydningsmodul	478 GPa (diamant)
Kompressibilitetsmodul	442 GPa (diamant)
Poissons forhold	0,1 (diamant)
Hårdhed (Mohs' skala)	(grafit) 1–2 (diamant) 10,0
v d r

For alternative betydninger, se Carbon (flertydig). (Se også artikler, som begynder med Carbon)

Carbon er det femtende mest forekommende grundstof i Jordens skorpe og det fjerde mest forekommende grundstof i universet (sorteret efter masse) efter hydrogen, helium og oxygen. Den enorme mængde carbon, dets unikke mangfoldighed af organiske forbindelser og dets usædvanlige evne til at danne polymerer ved temperaturer, der normalt ses på Jorden, gør, at dette grundstof indgår i alle kendte livsformer. Det er det næstmest forekommende grundstof i menneskekroppen (omkring 18,5%) efter oxygen.[4]

Carbons atomer kan bindes sammen på forskellige måder, der betegnes dets allotroper. De bedst kendte er grafit, diamant og amorf carbon.[5] Carbons fysiske egenskaber kan variere voldsomt, afhængig af dets allotropiske form. For eksempel er grafit opak og sort, mens diamant er meget transparent. Grafit er blødt nok til at kunne danne en stribe på papir (heraf dets navn, fra det græske verbum "γράφειν" som betyder "at skrive"), mens diamant er det hårdest naturligt forekommende materiale der kendes. Grafit er en god elektrisk leder, hvorimod diamant har lav elektrisk ledningsevne. Under normale forhold har diamant, carbonnanorør og grafen den højeste specifikke varmeledningsevne ud af alle kendte materialer. Alle carbon-allotroper har fast form under normale forhold, med grafit som den mest termodynamisk stabile form. De er kemisk resistente og kræver høje temperaturer, selv for at kunne reagere med oxygen.

Carbons mest almindelige oxidationstrin i uorganiske forbindelser er +4, omend +2 findes i carbonmonoxid og overgangsmetal-carbonylkomplekser. Den største kilde til uorganisk carbon er kalksten, dolomit og carbondioxid, men der findes også betragtelige mængder i organiske depoter af kul, tørv, olie og metanhydrater. Carbon danner en lang række forbindelser, hvoraf der er blevet identificeret næsten ti millioner forbindelser til dato[6], flere end noget andet grundstof, og dette tal er blot en fraktion af det teoretisk mulige antal forbindelser under normale forhold.