https://croatianschoolsydney.com/index.php?action=history&feed=atom&title=UgljikUgljik - Povijest promjena2026-08-08T17:51:33ZPovijest promjena ove stranice na wikijuMediaWiki 1.36.2https://croatianschoolsydney.com/index.php?title=Ugljik&diff=400214&oldid=prevWikiSysop: Bot: Automatski unos stranica2021-12-21T04:42:42Z<p>Bot: Automatski unos stranica</p>
<p><b>Nova stranica</b></p><div><!--'''Ugljik'''-->{{Kemijski_element<br />
|ime = ugljik<br />
|simbol = C<br />
|redni_broj = 6<br />
|kemijska_skupina = nemetali<br />
|grupa = 14<br />
|perioda = 2<br />
|blok = p<br />
|izgled = bezbojna krutina ([[dijamant]])<br/>crna [[Krutine|krutina]] ([[grafit]])<br/>[[Datoteka:Diamond-and-graphite-with-scale.jpg|200px]]<br>crna krutina ([[čađ]])<br>[[fuleren]]<br />
|gustoca = 2267<br />
|tvrdoca = 1 do 2 (grafit)<br/>10,0 (dijamant)<br/> <small>([[Mohsova skala]])</small><br />
|atomska_masa = 12,0107(8)<br />
|specificni_toplinski_kapacitet = (25 °C) (grafit) 8,517<br />
|taliste = pri standardnom tlaku nema<br />
|vreliste = sublimira pri 3642<br />
|toplina_taljenja = 117<br />
|trojna_tocka = 4327<br />
|toplina_isparivanja = 715<br />
|EK1 = helij<br />
|EK2 = He<br />
|e_konfiguracija = 2s<sup>2</sup>2p<sup>2</sup><br />
}}<br />
<br />
Od ukupne količine ugljika na Zemlji, 99,8% je vezano u mineralima, uglavnom karbonatima, što i nije čudno ako znamo da su cijeli gorski lanci građeni od vapnenca i dolomita. Samo 0,01% ugljika vezano je u živim bićima. Velike su količine ugljika koncentrirane u nalazištima fosilnih goriva (nafta, ugljen, zemni plin). U atmosferi se pojavljuje kao ugljikov(IV) oksid, CO2, volumnog udjela 0,033%. Nalazimo ga i u morskoj vodi u obliku hidrogenkarbonata ili otopljenog ugljikova(IV) oksida. Ima ga i u Svemiru, gdje sudjeluje u termonuklearnim reakcijama na tzv. „vrućim zvijezdama“.<br />
Ugljik, poslije vodika, tvori više spojeva nego svi ostali kemijski elementi zajedno. Razlog tome je što se ugljikovi atomi u spojevima mogu međusobno povezivati jednostrukim, dvostrukim i trostrukim kovalentnim vezama na različite načine u dugačke lance i prstenove. To su uglavnom organski spojevi koji se zbog svoje brojnosti obrađuju u posebnom dijelu kemije – organskoj kemiji.<br /><br />
U prirodi se ugljik pojavljuje kao elementarna tvar i u obliku svojih spojeva.<br />
<br />
=== Alotropske modifikacije ugljika (i njihova svojstva)===<br />
<br />
Ugljik nema talište, jer grafit sublimira, dok je dijamantu talište na 3500°C.<br /><br />
Vrelište grafita je na 3642 °C, dok dijamantu nije poznato.<br /><br />
Gustoća grafita pri 25°C je 2,26, a dijamanta 3,51 g/cm<sup>3</sup>.<br /><br />
Koeficijent negativnosti mu je 2,5.<br />
<br />
* [[dijamant]] (najtvrđi poznati [[mineral]]). Vezivna struktura: 4 [[elektron]]a u sp3-orbitalama. Dijamant je proziran, vrlo tvrd (i vrlo skup!) mineral. Ne provodi električnu struju. Ugljikovi atomi u dijamantu povezani su sa četiri susjedna ugljikova atoma u [[dijamantna rešetka|dijamantnu rešetku]].<br />
<br />
* [[grafit]] Vezivna struktura: 3 elektrona u sp2-[[orbitala]]ma i 1 [[elektron]] u p-orbitali. Grafit je mekana, sivocrna, lomljiva tvar, masna opipa. Grafit provodi električnu struju. Kristali grafita sastoje se od slojeva, a u svakom sloju atomi su poredani kao šesteročlani prstenovi.<br />
<br />
* [[fuleren]] Zatvorene strukture, napravljene od peteročlanih i šesteročlanih, a ponekad i sedmeročlanih prstenova. Najpoznatiji i najstabilniji fuleren je bakminsterfuleren, C<sub>60</sub>, čija struktura podsjeća na nogometnu loptu. Fulereni su ime dobili po poznatom američkom arhitektu Buckminsteru Fulleru (1895. - 1983.).<br />
<br />
* [[karbin]] Lanci ugljikovih atoma povezanih σ vezama koje se ostvaruju preklapanjem sp [[hibridna orbitala|hibridnih orbitala]] i π vezama, koje se ostvaruju preklapanjem p orbitala.<br />
<br />
[[Datoteka:Fullerene-C60.png|mini|'''Bakminsterfuleren, C<sub>60</sub>''']]<br />
<br />
Ugljik se pojavljuje i u više drugih oblika poznatih kao ''amorfni ugljik'' (''aktivni ugljen'', [[ugljen]], [[koks]], [[čađa]]). Svi oblici amorfnog ugljika nisu čisti ugljik i sastoje se od sitnih čestica grafitne strukture.<br />
<br />
=== Upotreba ugljika ===<br />
<br />
'''Grafit''' se upotrebljava za proizvodnju olovaka, u strojarstvu kao mazivo za ležajeve i ključanice, u nuklearnoj industriji za izgradnju nuklearnih reaktora itd.<br />
Ljepši primjerci dijamanta upotrebljavaju se za izradu skupocjenog nakita, a oni manje lijepi za izradu alata za rezanje, bušenje, brušenje i poliranje.<br />
<br />
=== Kemija ugljika ===<br />
<br />
Ugljik tvori vrlo stabilne ugljik-ugljik veze, kao i veze s mnogim drugim elementima što uzrokuje enormni broj ugljikovih spojeva. Kemiju ugljikovih spojeva, osim [[karbid]]a, ''karbonata'', [[cijanid]]a, ''ugljikovih oksida'' i ''sulfida'' proučava [[organska kemija]].<br />
<br />
==== Ugljikovi halogenidi ====<br />
<br />
'''Tetrafluorougljik''' je stabilna tvar koja se dobiva kao krajnji produkt fluoriranja organskih spojeva. U laboratoriju se pripravlja fluoriranjem [[silicijev karbid|silicijevog karbida]].<br />
<br />
'''Tetraklorougljik''' je bezbojna tekućina pri sobnoj temperaturi i atmosferskim tlakom. Često se koristi kao otapalo.<br />
<br />
'''Tetrabromougljik''' je tamno žuta krutina na sobnoj temperaturi. Netopljiv je u vodi i drugim polarnim otapalima.<br />
<br />
'''Tetrajodougljik''' je svjeto crvena krutina mirisa sličnog jodu. Pripravlja se reakcijom etil-jodida i tetraklorougljika uz aluminijev tri klorid.<br />
<br />
{|border='1'<br />
|tvar<br />
|talište<br />
|vrelište<br />
|stabilnost<br />
|-<br />
|CF4<br />
|'-185'<br />
|'-128'<br />
|stabilan<br />
|-<br />
|CCl4<br />
|'-23'<br />
|76<br />
|umjereno stabilan<br />
|-<br />
|CBr4<br />
|93<br />
|190<br />
|sporo se raspada na temperaturi vrelišta<br />
|-<br />
|CI4<br />
|171<br />
|<br />
|raspada se prije vrelišta<br />
|}<br />
<br />
=== Oksidi ugljika ===<br />
<br />
Unatoč tome što ugljik tvori golemi broj različitih spojeva, pri sobnoj je temperaturi slabo kemijski reaktivan. S kisikom tvori dvije vrste spojeva: ugljikov(II) oksid (monoksid) i ugljikov(IV) oksid (ugljikov dioksid).<br />
<br />
[[Ugljikov monoksid]] (CO) nastaje pri izgaranju ugljikovih spojeva uz ograničeni dotok kisika. Industrijski se proizvodi kao [[generator]]ski plin, izgaranjem [[koks]]a u generatoru, ili kao vodeni plin, u [[smjesa|smjesi]] sa vodikom, reakcijom generatorskog plina s vodenom parom. Ugljikov monoksid je vrlo toksičan jer se veže s [[hemoglobin]]om na sličan način kao i kisik, ali mnogo snažnije i stalnije.<br />
<br />
[[Ugljikov dioksid]] (CO<sub>2</sub>) je bezbojni plin, bez mirisa. Dobiva se izgaranjem ugljika ili ugljikovih spojeva, ili reakcijom kiselina s karbonatima. Ugljikov dioksid je inertni plin i često se koristi kao inertna atmosfera u slučajevima gdje prisutnost kisika može biti štetna.<br />
<br />
[[Ugljikov suboksid]] (C<sub>3</sub>O<sub>2</sub>) je plin neugodnog mirisa, koji se formira dehidriranjem malonske kiseline fosforovim 5 oksidom u vakuumu pri 140 do 150 ºC. Ugljikov suboksid ima linearnu molekulu: O=C=C=C=O. Stabilan je na temperaturi vrelišta [[dušik]]a: –78 ºC, a na 25ºC [[polimer]]izira.<br />
<br />
'''Anhidrid melne kiseline'''(C<sub>12</sub>O<sub>9</sub>)<br />
<br />
Ugljik formira i druge, nestabilne okside: C<sub>2</sub>O, C<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, CO<sub>3</sub>.<br />
<br />
=== Karbidi ===<br />
{{Glavni|Karbidi}}<br />
[[Karbidi]] 1., 2., 12. grupe, te aluminija su ionski karbidi. Struktura ovih karbida sadrže izoliranje ugljikove atome (Be<sub>2</sub>C, Al<sub>4</sub>C<sub>3</sub>), acetilidne ione (C<sub>2</sub><sup>2-</sup>) (CaC<sub>2</sub>, MgC<sub>2</sub>, BeC<sub>2</sub>, BaC<sub>2</sub>, ZnC<sub>2</sub>, Na<sub>2</sub>C<sub>2</sub>, K<sub>2</sub>C<sub>2</sub>), ili C<sub>3</sub><sup>4-</sup> anion. Hidrolizom ovih karbida dobiva se metan, acetilen ili alen, ovisno od kojeg iona je karbid sastavljen.<br />
<br />
Karbidi prijelaznih metala: Rani prijelazni metali (Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Mo, W) tvore karbide s metalnim karakterom. Ovi metali, u svojoj strukturi, imaju međuprostore koji odgovaraju veličini ugljikovog atoma. Ugljik u međuprostorima čini ovakve karbide izuzetno stabilnima, vrlo visokih tališta i kemijski inertnim materijalima. Karbidi 7. 8. 9. i 10. skupine su nestabilniji od karbida ranih prijelaznih metala, otapaju se u vodi ili kiselinama. Karbidi [[lantanidi|lantanida]] i [[aktinidi|aktinida]] imaju formulu i strukturu sličnu acetilidima, ali hidrolizom s vodom daju [[metan]].<br />
<br />
Kovalentni karbidi su karbidi nemetala. Odlikuju se velikom tvrdoćom i često se koriste kao abrazivna sredstva.<br />
<br />
==Vanjske poveznice==<br />
* [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=62997 www.enciklopedija.hr - ugljik]<br />
<br />
{{Wječnik}}<br />
<br />
{{Kemijski elementi}}<br />
<br />
[[Kategorija:Ugljik| ]]</div>WikiSysop