Số nguyên tử: 6
Trọng lượng nguyên tử: 12,0107
Kí hiệu nguyên tử: C
Điểm nóng chảy: 3.550 oC (kim cương)
Điểm sôi: 3.800 oC (thăng hoa)
Nguồn gốc tên gọi: Từ carbo, tiếng Latin có nghĩa là than.
Khám phá: Carbon được tìm thấy từ thời tiền sử.
Mỗi nguyên tử carbon gồm 6 proton, 6 neutron và 6 electron.
Các tính chất của carbon
Carbon là một trong những nguyên tố dồi dào nhất trong vũ trụ; nó có nhiều trong các sao, mặt trời, sao chổi và khí quyển của đa số hành tinh. Một số thiên thạch có chứa những hạt kim cương nhỏ xíu – kim cương là một dạng carbon. Chí ít thì năng lượng của các ngôi sao có thể quy về phần nào từ chu trình carbon-nitrogen.
Không có carbon, sự sống sẽ không thể tồn tại. Carbon độc đáo vì nó có dồi dào và sự đa dạng của những hợp chất mà nó có thể tạo ra. Cùng với hydrogen, oxygen, nitrogen và những nguyên tố khác, nó tạo ra số lượng lớn hợp chất. Có gần 10 triệu hợp chất đã biết của carbon, nhiều nghìn trong số đó là thiết yếu cho sự sống và các quá trình hữu cơ.
Một số hợp chất quan trọng nhất của carbon là carbon dioxide, carbon monoxide, carbon disulfide, chloroform, carbon tetrachloride, methane, ethylene, acetylene, benzene, acid acetic và các dẫn xuất của chúng.
Graphite, kim cương và fullerene là ba dạng thù hình của carbon. Graphite là một trong những chất liệu mềm nhất được biết, còn kim cương là một trong những chất liệu cứng nhất. Fullerene là những phân tử gồm toàn bộ là carbon, ở dạng một quả cầu rỗng, ellipsoid, hoặc dạng ống. Một dạng thù hình thứ tư, gọi là carbon “trắng”, lần đầu tiên được tạo ra vào năm 1969 trong sự thăng hoa (biến đổi trực tiếp từ pha rắn sang pha khí mà không qua pha lỏng) của graphite nhiệt phân ở áp suất thấp. Carbon trắng là trong suốt.
Carbon được tìm thấy nhiều nhất ở dạng trầm tích than đá.
Các nguồn carbon
Carbon được tìm thấy nhiều nhất trong các trầm tích than đá. Kim cương được tìm thấy trong đá núi lửa, gọi là kimberlite, phân bố ở Nam Phi, Arkansas, và khắp mọi nơi. Thềm đại dương ngoài khơi Mũi Hảo Vọng ở Nam Phi là một nơi nữa có mỏ kim cương.
Ở dạng hợp chất, carbon được tìm thấy dưới dạng carbon dioxide trong khí quyển và hòa tan trong nước trong tự nhiên. Carbon là một thành phần của những khối đá lớn cấu tạo gồm calcium, magnesium và sắt, chúng là carbonate. Nhân Trái đất là nơi chứa bể carbon lớn nhất của hành tinh chúng ta.
Than đá, dầu mỏ, và khí thiên nhiên là những hydrocarbon chính.
Khoảng một phần ba lượng kim cương công nghiệp sử dụng ở nước Mĩ hiện nay được sản xuất bằng phương pháp nhân tạo.
Công dụng của carbon
Carbon có bảy đồng vị. Hiệp hội Hóa học và Hóa học Ứng dụng Quốc tế đã thông qua đồng vị carbon-12 là cơ sở để đo trọng lượng nguyên tử vào năm 1961. Vì đồng vị carbon-14 có chu kì bán rã 5.715 năm, nên nó được sử dụng rộng rãi để định tuổi đồ gỗ, đồ tạo tác khảo cổ và những vật dụng khác.
Sợi carbon được sử dụng làm vật liệu cấu trúc khi người ta cần đến một chất liệu vừa bền vừa nhẹ.
Nguồn: Los Alamos National Laboratory
