கரிமம்
அணு எண் 6 கொண்ட தனிமம் / From Wikipedia, the free encyclopedia
கரிமம் (கார்பன், Carbon, வேதியல் குறியீடு C) என்பது ஒரு தனிமப் பொருள். நிகழ்வுகளைப் பதிவு செய்யும் வழக்கம் இல்லாத காலத்திற்கும் முன்பிருந்தே கரிமத்தின் பயன்பாடு இருந்து வந்ததால் அது எப்போது, யாரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது என்பது தெரியாதிருக்கிறது. கரிமம் இயற்கையில் தனித்தும் கூட்டுப்பொருளாகவும் கிடைக்கிறது. தனிமமாகக் கரிமம் வைரமாகவும் (diamond) காரீயப் படிவுகளாகவும், நிலக்கரியாகவும் கிடைக்கின்றது. கரிமத்தின் கூட்டுப்பொருள்கள் பல உள்ளன. வளிம நிலையில் இருக்கும் காபனீரொட்சைட்டானது (கார்பன் டை ஆக்சைடு) கரிமம், ஒட்சிசன் என்பவற்றின் சேர்க்கையாலானதாகும். நாம் மூச்சுவிடும்போது காபனீரொட்சைட்டைக் கழிவாக வெளியேற்றினாலும் தாவரங்களின் வளர்ச்சிக்கு இது இன்றியமையாததாகும். ஐதரோக்கார்பன்களாக இது எரிவளிமத்திலும் (natural gas) பெற்றோலியத்திலும் உள்ளது. சுண்ணாம்புக்கல், சலவைக்கல் போன்றவற்றில் காபனேற்றுகளாகக் (கார்பனேட்டுகளாகக்) காணப்படுகிறது.[11] விலங்கினங்களின் உடலாகட்டும், தாவரங்களின் இழையங்களாகட்டும், கரிமத்தின் கலப்பு இல்லாதது எதுவும் இல்லை. அதனால் எப்பொருளைக் காற்றில் எரித்தாலும் காபனீரொட்சைட்டு உண்டாவதும், முழுமையாக எரியாத நிலையில் கரியாவதும் காபனோரொட்சைட்டாவதும் இயல்பாகின்றது. வைரத்தில் ஒவ்வோர் அணுவும் மற்ற நான்கு அணுக்களுடன் உறுதியாகப் பிணைந்துள்ளது. இந்த நான்கில் ஒவ்வொன்றும் வேறு நான்கு அணுக்களுடன் இணைந்துள்ளது. ஆகவே, கரிம அணுக்களைப் பிரிப்பது கடினம்.[12] கரியின் பலவகைகள் கரிமத்தையே குறிக்கின்றன.[13][14] கரிமத்தில் படிக வடிவம் கொண்டவை, படிக வடிவம் இல்லாதவை என இரு வகைகள் உள்ளன. வைரமும் காரீயமும் படிக வடிவம் கொண்டவை. கரிமமானது, மற்ற தனிமங்கள், சேர்மங்களுடன் எளிதில் சேராது. எனினும் மிக உயர்ந்த வெப்பநிலையில் மற்றத் தனிமங்களுடன் வினை புரியும். அங்கக வேதியியல் (கரிம வேதியியல்) என்ற ஒரு பிரிவு உண்டாகக் காரணமே கரிமம் தான். விண்ணிலும் கரிம உடுக்கள் என்று தனியுடுக்களே உள்ளன.[15] எல்லா உயிரினங்களிலும், எல்லாப் பொருள்களிலும் குறைந்தது ஒரு விழுக்காடாவது இத்தனிமம் உள்ளது. வைரம், காரீயம், கரி ஆகிய யாவும் கரிமத்தின் வடிவங்களே.[16] ஒட்சிசனுக்கு அடுத்தபடியாக, உயிரினங்கள் வாழக் கரிமம் இன்றியமையாதது.[17][18] கரிமமோ அதன் சேர்மங்களோ இல்லாத பொருள்களே இல்லை.[சான்று தேவை]
கார்பன் | |||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
6C | |||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||
தோற்றம் | |||||||||||||||||||||||||||||||
தெளிவானது (வைரம்) & கருமையானது (காரீயம்) வைரம் (இடது), காரீயம் (வலது), நன்கு அறியப்பட்ட காபனின் பிறதிருப்பங்கள் | |||||||||||||||||||||||||||||||
பொதுப் பண்புகள் | |||||||||||||||||||||||||||||||
பெயர், குறியீடு, எண் | கார்பன், C, 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||
உச்சரிப்பு | /ˈkɑːrbən/ | ||||||||||||||||||||||||||||||
தனிம வகை | அலோகம் | ||||||||||||||||||||||||||||||
நெடுங்குழு, கிடை வரிசை, குழு | 14, 2, p | ||||||||||||||||||||||||||||||
நியம அணு நிறை (அணுத்திணிவு) |
12.0107(8) | ||||||||||||||||||||||||||||||
இலத்திரன் அமைப்பு | 1s2 2s2 2p2 அல்லது [He] 2s2 2p2 2,4 | ||||||||||||||||||||||||||||||
வரலாறு | |||||||||||||||||||||||||||||||
கண்டுபிடிப்பு | எகிப்தியர்களும் சுமோரியர்களும்[1] (கிமு 3750) | ||||||||||||||||||||||||||||||
தனிமமாக அடையாளங் கண்டவர் | அந்துவான் இலவாசியே[2] (1789) | ||||||||||||||||||||||||||||||
இயற்பியற் பண்புகள் | |||||||||||||||||||||||||||||||
நிலை | திண்மம் | ||||||||||||||||||||||||||||||
அடர்த்தி (அ.வெ.நிக்கு அருகில்) | amorphous:[3] 1.8–2.1 g·cm−3 | ||||||||||||||||||||||||||||||
அடர்த்தி (அ.வெ.நிக்கு அருகில்) | வைரம்: 3.515 g·cm−3 | ||||||||||||||||||||||||||||||
அடர்த்தி (அ.வெ.நிக்கு அருகில்) | காரீயம்: 2.267 g·cm−3 | ||||||||||||||||||||||||||||||
பதங்கமாகும் நிலை | 3915 K, 3642 °C, 6588 °F | ||||||||||||||||||||||||||||||
மும்மைப் புள்ளி | 4600 K (4327°C), 10800[4][5] kPa | ||||||||||||||||||||||||||||||
உருகலின் வெப்ப ஆற்றல் | 117 (காரீயம்) கி.யூல்·மோல்−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||
வெப்பக் கொண்மை | 6.155 (வைரம்) 8.517 (காரீயம்) யூல்.மோல்−1·K−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||
அணுப் பண்புகள் | |||||||||||||||||||||||||||||||
ஒக்சியேற்ற நிலைகள் | 4, 3[6], 2, 1[7], 0, -1, -2, -3, -4[8] | ||||||||||||||||||||||||||||||
மின்னெதிர்த்தன்மை | 2.55 (பாலிங் அளவையில்) | ||||||||||||||||||||||||||||||
மின்மமாக்கும் ஆற்றல் (மேலும்) |
1வது: 1086.5 kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||
2வது: 2352.6 kJ·mol−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||
3வது: 4620.5 kJ·mol−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||
பங்கீட்டு ஆரை | 77(sp³), 73(sp²), 69(sp) pm | ||||||||||||||||||||||||||||||
வான்டர் வாலின் ஆரை | 170 பிமீ | ||||||||||||||||||||||||||||||
பிற பண்புகள் | |||||||||||||||||||||||||||||||
படிக அமைப்பு | வைரம்
(வைரம், தெளிவானது) | ||||||||||||||||||||||||||||||
simple hexagonal
(காரீயம், கருமை) | |||||||||||||||||||||||||||||||
காந்த சீரமைவு | diamagnetic[9] | ||||||||||||||||||||||||||||||
வெப்ப கடத்துத் திறன் | 900-2300 (வைரம்) 119-165 (காரீயம்) W·m−1·K−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||
வெப்ப விரிவு | (25 °C) 0.8 (வைரம்)[10] µm·m−1·K−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||
ஒலியின் வேகம் (மெல்லிய கம்பி) | (20 °C) 18350 (வைரம்) மீ.செ−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||
யங் தகைமை | 1050 (வைரம்)[10] GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||
நழுவு தகைமை | 478 (வைரம்)[10] GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||
பரும தகைமை | 442 (வைரம்)[10] GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||
பாய்சான் விகிதம் | 0.1 (வைரம்}[10] | ||||||||||||||||||||||||||||||
மோவின் கெட்டிமை (Mohs hardness) |
10 (வைரம்) 1-2 (காரீயம்) | ||||||||||||||||||||||||||||||
CAS எண் | 7440-44-0 | ||||||||||||||||||||||||||||||
மிக உறுதியான ஓரிடத்தான்கள் (சமதானிகள்) | |||||||||||||||||||||||||||||||
முதன்மைக் கட்டுரை: கார்பன் இன் ஓரிடத்தான் | |||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||
|
1985ஆம் ஆண்டு பந்து போன்ற ஒரு கூண்டு வடிவில் 60 கரிம அணுக்கள் கொண்ட ஒரு பெருவிந்தையான வடிவிலும் கரிமம் உள்ளது என்று கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. இதற்கு பக்குமினிசிடர் உல்லரீன் என்று பெயர் (சுருக்கமாகப் பக்கிப் பந்து என்றும் அழைப்பர்). எனவே, கரிமம் பல மாற்றுவடிவங்களில் இருப்பதை அறிஞர்கள் கண்டுபிடித்துள்ளனர். இக்கரிமம் உயிர்வாழ்வன எல்லாவற்றிலும் (மரஞ்செடிகொடிகள், புழு பூச்சிகள் எல்லாம்) உள்ள ஒரு பொருளாகும். இப்படிப் பரவலாக இருந்தபொழுதிலும் நில உலகில் 0.03% மட்டுமே கரிம அணுக்களால் ஆனது. 1 மில்லியனுக்கும் அதிகமான கரிமங்களினாலான வெவ்வேறு மூலக்கூறுகளை வேதியியல் துறையினர் அறிவர். நாம் மூச்சு வெளிவிடும் பொழுது அதில் காபனீரொட்சைட்டு என்னும் வளிமம் உள்ளது. இது ஒரு கரிம அணு இரு ஒட்சிசன் அணுக்களுடன் சேர்ந்த ஒரு மூலக்கூறு (CO2). கரிம அணுக்கள் நீரிய (hydrogen) அணுக்களுடன் வெவ்வேறு விகிதத்தில் இணைந்து கரிம-நீரதை (ஐதரோக்காபன்) கூட்டணுப் பொருள்கள் உண்டாக்குகின்றன. இவை எரிபொருள்களாகப் பயன்பட்டு நமக்குப் பல வடிவங்களில் ஆற்றல் தருகின்றது.