കാർബൺ

പ്രപഞ്ചത്തിലെ ജീവൻ എന്ന അത്ഭുത പ്രതിഭാസത്തിന്റെ സുപ്രധാനഘടക മൂലകമാണ് കാർബൺ (Carbon) അഥവാ ഇംഗാലം.^[12] ആവർത്തനപ്പട്ടികയിലെ പതിന്നാലാം ഗ്രൂപ്പ് മൂലകമായ കാർബണിന്റെ അണുസംഖ്യ ‘6‘ ഉം അണുഭാരം ‘12.01‘ ആണ്. സ്വന്തമായും മറ്റ് മൂലകങ്ങളുമായും ചേർന്ന് വിവിധങ്ങളായ സംയുക്തങ്ങൾ ആയി മാ‍റുവാൻ ഉള്ള കാർബണിന്റെ കഴിവാണ് കാർബണിനെ മറ്റ് മൂലകങ്ങളിൽ നിന്നു വേറിട്ട് നിർത്തുന്നത്.

Carbon, ₀₀C

Graphite (left) and diamond (right), two allotropes of carbon
Carbon
Allotropes	graphite, diamond and more (see Allotropes of carbon)
Appearance	graphite: black diamond: clear
Standard atomic weight Ar°(C)
	[12.0096, 12.0116][1] 12.011±0.002 (abridged)[2]
Carbon in the periodic table
Hydrogen Helium Lithium Beryllium Boron Carbon Nitrogen Oxygen Fluorine Neon Sodium Magnesium Aluminium Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Argon Potassium Calcium Scandium Titanium Vanadium Chromium Manganese Iron Cobalt Nickel Copper Zinc Gallium Germanium Arsenic Selenium Bromine Krypton Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson – ↑ C ↓ Si boron ← carbon → nitrogen
Group	group 14 (carbon group)
Period	period 2
Block	p-block
Electron configuration	[He] 2s2 2p2
Electrons per shell	2, 4
Physical properties
Phase at STP	solid
Sublimation point	3915 K ​(3642 °C, ​6588 °F)
Density (near r.t.)	amorphous: 1.8–2.1 g/cm3[3] graphite: 2.267 g/cm3 diamond: 3.515 g/cm3
Triple point	4600 K, ​10,800 kPa[4][5]
Heat of fusion	graphite: 117 kJ/mol
Molar heat capacity	graphite: 8.517 J/(mol·K) diamond: 6.155 J/(mol·K)
Atomic properties
Oxidation states	common: −4, −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4
Electronegativity	Pauling scale: 2.55
Ionization energies	1st: 1086.5 kJ/mol 2nd: 2352.6 kJ/mol 3rd: 4620.5 kJ/mol (more)
Covalent radius	sp3: 77 pm sp2: 73 pm sp: 69 pm
Van der Waals radius	170 pm
Spectral lines of carbon
Other properties
Natural occurrence	primordial
Crystal structure	graphite: ​simple hexagonal (black)
Crystal structure	diamond: ​face-centered diamond-cubic (clear)
Thermal expansion	diamond: 0.8 µm/(m⋅K) (at 25 °C)[6]
Thermal conductivity	graphite: 119–165 W/(m⋅K) diamond: 900–2300 W/(m⋅K)
Electrical resistivity	graphite: 7.837 µΩ⋅m[7]
Magnetic ordering	diamagnetic[8]
Molar magnetic susceptibility	−5.9·10−6 (graph.) cm3/mol[9]
Young's modulus	diamond: 1050 GPa[6]
Shear modulus	diamond: 478 GPa[6]
Bulk modulus	diamond: 442 GPa[6]
Speed of sound thin rod	diamond: 18,350 m/s (at 20 °C)
Poisson ratio	diamond: 0.1[6]
Mohs hardness	graphite: 1–2 diamond: 10
CAS Number	graphite: 7782-42-5 diamond: 7782-40-3
History
Discovery	Egyptians and Sumerians[10] (3750 BCE)
Recognized as an element by	Antoine Lavoisier[11] (1789)
Isotopes of carbon ക തി
Main isotopes Decay abun­dance half-life (t1/2) mode pro­duct 11C synth 20.34 min β+ 11B 12C 98.9% stable 13C 1.06% stable 14C 1 ppt (1⁄1012) 5.70×103 y β− 14N
വർഗ്ഗം: Carbon view talk edit | references

പ്രപഞ്ചത്തിൽ കാർബൺ ഘടകമായി വരുന്ന ഒരു കോടിയിലധികം സംയുക്തങ്ങൾ ഉള്ളതായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. കാർബണിക സംയുക്തങ്ങളുടെ ഈ ബാഹുല്യം മൂലം അവയെ കുറിച്ച് മാത്രം പഠിക്കുന്നതിനായി രസതന്ത്രത്തിൽ കാർബണിക രസതന്ത്രം എന്ന ഒരു ശാഖയുണ്ട്. കാർബൺ പ്രധാനമായി മൂന്ന് ഐസൊട്ടോപ്പുകളായിട്ടാണ് കാണപ്പെടുന്നത്. കാർബൺ -12, കാർബൺ -13, റേഡിയോആക്റ്റീവ് ആയ കാർബൺ -14 എന്നിവയാണ് അവ.

വിവിധങ്ങളായ സ്വതന്ത്രാവസ്ഥകളിൽ കാർബൺ പ്രകൃതിയിൽ കാണപ്പെടുന്നു, അവയിൽ പ്രധാനപ്പെട്ടവ ഗ്രാഫൈറ്റ്, വജ്രം, പരൽരൂപത്തിലല്ലാത്ത കാർബൺ എന്നിവയാണ്. ഒരോ രൂപത്തിന്റെയും ഭൗതിക ഘടന വളരെ വ്യത്യസ്തമാണ്‌. ഉദാഹരണത്തിന്‌ വജ്രം പൂർണ്ണമായും സുതാര്യമായതാണ്‌. അതേസമയം ഗ്രാഫൈറ്റ് അതാര്യവും കറുത്ത നിറമുള്ളതുമാണ്. വജ്രം പദാർത്ഥങ്ങളിൽ വെച്ച് ഏറ്റവും കാഠിന്യമുള്ളതും ഗ്രാഫൈറ്റ് മൃദുവായതുമാണ്‌, ഗ്രാഫൈറ്റ് കടലാസിൽ ഉരസിയാൽ അവിടെ വര വീഴുന്നു. വജ്രത്തിന്റെ ചാലകത വളരെ താഴ്ന്നതാണ്‌, ഗ്രാഫൈറ്റാകട്ടെ നല്ലോരു ചാലകമാണുതാനും. സാധാരണ നിലയിൽ വജ്രം ഏറ്റവും നല്ല താപവാഹിനിയാണ്‌. എല്ലാ കാർബൺ അലോടോപ്പുകളും സാധാരണ അവസ്ഥയിൽ (സാധാരണ താപനിലയിലും, മർദ്ദത്തിലും) ഖരാവസ്ഥയിലാണ് നിലകൊള്ളുന്നത്. ഗ്രാഫൈറ്റ് സാധാരണ താപനിലയിലും മർദ്ദത്തിലും ഏറ്റവും താപഗതികപരമായി സ്ഥിരമായ രൂപമാണ്.

ഭൗതിക സ്വഭാവങ്ങൾ

സാധാരണ ഊഷ്മാവിൽ കാർബൺ ഖരാവസ്ഥയിലാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്. കാർബൺ പ്രധാനമായി പ്രകൃതിയിൽ രണ്ട് രൂപാന്തരങ്ങൾ ആയി കാണപ്പെടുന്നു. ഗ്രാഫൈറ്റ് , ഡയമണ്ട് എന്നിവയാ‍ണ് അവ. ഇവ കൂടാതെ മറ്റനേകം രൂപാന്തരങ്ങൾ ചെറിയ തോതിൽ ഉള്ളതായി കണ്ടു പിടിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്.

Carbon 14 ന്റെ ഉപയോഗം

കാർബൺ അതിസ്ഥയിൽ സാധാരണയായി രാസപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ഏർപ്പെടാറില്ല. എങ്കിലും കാർബണിക സംയുക്തങ്ങളുടെ എണ്ണം മറ്റ് മൂലകങ്ങൾ എല്ലാം ചേർന്ന് ഉണ്ടാക്കുന്നവയേക്കാൾ വളരെ കൂടുതൽ ആണ്. കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾക്ക് സ്വയം സംയോജിച്ച് വലിയ ചെയിൻ സംയുക്തങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കാനുള്ള കഴിവും മറ്റ് മൂലകങ്ങളുമായി ചേർന്ന് ചെയിൻ സംയുക്തങ്ങളുംവലയ സംയുക്തങ്ങളും ഉണ്ടാക്കാനുള്ള കഴിവും ആണ് കാർബണിന് ഇത്രയധികം സംയുക്തങ്ങൾ ഉണ്ടാവാൻ കാരണം. കാർബണിന്റെ സംയോജകത സംഖ്യ ‘4‘ ആയത് മൂലമാണ് ഇത്രയധികം ചെയിൻ സംയുക്തങ്ങളും വലയ സംയുക്തങ്ങളും കാർബൺ ഉണ്ടാക്കുന്നത്.

സം‌യുക്തങ്ങൾ

അജൈവസമ്യുക്തങ്ങൾ

ഉപയോഗങ്ങൾ ==carbon

കാർബൺ ചക്രം

പ്രധാന ലേഖനം കാർബൺ ചക്രം
ജീവജാലങ്ങളുടെ ശരീരധർമ്മങ്ങൾക്കും ശരീരകലകളുടെ നിർമ്മിതിയ്ക്കും അത്യന്താപേക്ഷിതമായ മൂലകമാണ് കാർബൺ. കാർബൺ പ്രകാശസംശ്ലേഷണം വഴി സസ്യശരീരത്തിലേയ്ക്ക് എത്തിയ ശേഷം ഭക്ഷ്യശൃംഖലയിലൂടെ മനുഷ്യരിലും മറ്റ് ജീവജാലങ്ങളിലുമെത്തുന്നു. ഈ ജൈവഭൗമരാസചംക്രമണം വഴി കാർബൺ ജൈവമണ്ഡലം, ഭൗമമണ്ഡലം, ജലമണ്ഡലം, വായുമണ്ഡലം എന്നിവയിലൂടെ സദാ ചാംക്രികചലനംനടത്തിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നു. ഇതാണ് കാർബൺ ചക്രം എന്ന് അറിയപ്പെടുന്നത്.