ما هو عنصر الكربون؟

يعرف الكربون (بالإنجليزية: Carbon) بأنه أحد عناصر الجدول الدوري، حيث يقع في المجموعة الرابعة والصف الثاني منه، وبهذا فهو يأتي على رأس المجموعة الرابعة في الجدول الدوري؛ مما يجعل البعض يُطلق عليها اسم مجموعة الكربون أو المجموعة الكربونية،[١] ويُرمز للكربون بالرمز (C)، وهو ينتمي إلى مجوعة اللافلزات، أو العناصر غير الفلزية، وعلى الرغم من انتشاره الواسع في الطبيعة، إلا أنه غير متوفر بكثرة، فهو يشكل حوالي 0.025% من قشرة الأرض فقط، إلا أنه يتمتع بقدرةٍ عالية على تشكيل مركبات متنوعة أكثر من العناصر الأخرى مجتمعة،[٢] كما أنه ثاني أكثر العناصر وفرة في جسم الإنسان بعد الأكسجين.[٣]


ما هي صفات عنصر الكربون؟

اشتق اسم الكربون من الكلمة اللاتينية carbo، والتي تعني الفحم،[٤] ويتمتع الكربون بمجموعة من الصفات والخصائص التي تميزه عن غيره من العناصر الكيميائية المنظمة في الجدول الدوري،[٥] وفيما يأتي أهم صفات وخصائص عنصر الكربون:

  • اللون: رمادي باهت أو أسود.[٦]
  • الملمس: ناعم.[٦]
  • الشكل: يوجد الكربون النقي غالبًا في شكل بلوري.[٧]
  • الحالة: يكون في الحالة الصلبة عند 20 درجة مئوية.[٨]
  • عدد إلكترونات التكافؤ: 4.[٧]
  • تصنيف الكربون: لافلز.[٧]
  • تركيب ذرة الكربون: تتكون من نواة تحتوي على 6 بروتونات، و6 نيوترونات، ومدارين يحتويان على 6 إلكترونات.[٧]
  • العدد الذري: 6.[٥]
  • الرمز الذري: C.[٥]
  • الكتلة الذرية: 12.011 جم/مول.[٥]
  • الكهربية: 2.5.[٥]
  • الكثافة: 2.2 جم/سم3 عند 20 درجة مئوية.[٥]
  • درجة الانصهار: 3652 درجة مئوية.[٥]
  • درة الغليان: 4827 درجة مئوية.[٥]
  • نصف القطر الذري: 0.091 نانومتر.[٥]
  • نصف القطر الأيوني: 0.26 نانومتر عندما يشكل أيون سالب (-4)؛ 0.015 نانومتر عندا يشكل أيون موجب (+4).[٥]
  • عدد النظائر: 3 نظائر، وهي C13،C14،C12.[٧]
  • طاقة التأين الأولى: 1086.1 كيلو جول/مول.[٥]
  • طاقة التأين الثانية: 2351.9 كيلو جول/مول.[٥]
  • طاقة التأين الثالثة: 4618.8 كيلو جول/مول.[٥]
  • اكتشف من قبل: القدماء.[٥]
  • عمر النصف: 5730 سنة.[٧]
  • الكربون في الطبيعة: نادرًا ما يتواجد الكربون بشكله النقي في الطبيعة، وإنما يتواجد مندمجًا مع عناصر أخرى ضمن مركبات، وغالبًا يرتبط الكربون بالهيدروجين، حيث يشكل هذان العنصران مع الأكسجين، والنيتروجين، والكبريت، أساس الكيمياء العضوية،[٧] كما يعتبر الكربون حجر الأساس لـ 95% من المركبات المعروفة في الطبيعة.[٤]
  • الترابط بين ذرات الكربون: يمكن لذرات الكربون أن ترتبط مع بعضها البعض، لتشكل سلاسل طويلة ومرنة تسمى البوليمرات، حيث يمكن لكل ذرة كربون الارتباط مع أربع ذراتٍ أخرى، وذلك نتيجةً لوجود أربع مساحات فارغة في غلافها الخارجي، كما يكنها الارتباط بثبات مع عدد أقل من الذرات، عن طريق تكوين روابط ثنائية وثلاثية.[٤]
  • أشكال الكربون: يوجد الكربون بأشكال عديدة، ومنها: الفحم، والجرافيت، والماس.[٤]
  • الموصلية الكهربائية: على الرغم من أن الكربون يصنف كأحد اللافلزات، إلا أن الجرافيت يعد موصلًا جيدًا للتيار الكهربائي، وهو أحد أشكال الكربون، أما الماس فيعد مادةً عازلة للتيار الكهربائي، وهو شكل آخر من أشكال الكربون.[٩]

المراجع

  1. ↑ "Periodic table", britannica, Retrieved 14/6/2021. Edited.
  2. ↑ "Carbon", britannica, Retrieved 14/6/2021. Edited.
  3. ↑ "Carbon", toppr, Retrieved 14/6/2021. Edited.
  4. ^ أ ب ت ث "Facts About Carbon", livescience, Retrieved 16/6/2021. Edited.
  5. ^ أ ب ت ث ج ح خ د ذ ر ز س ش ص "Carbon - C", lenntech, Retrieved 14/6/2021. Edited.
  6. ^ أ ب "What Are The Physical And Chemical Properties Of Carbon?", byjus, Retrieved 14/6/2021. Edited.
  7. ^ أ ب ت ث ج ح خ "Properties of Carbon", lecturio, Retrieved 14/6/2021. Edited.
  8. ↑ "Carbon", rsc, Retrieved 14/6/2021. Edited.
  9. ↑ "Examples of Conductors and Insulators", thoughtco, Retrieved 16/6/2021. Edited.