Một trong những yếu tố quan trọng nhất đối với mọi sinh vật sống là carbon. Carbon là nguyên tố có số nguyên tử 6 và ký hiệu nguyên tố C. Dưới đây là 10 sự thật thú vị về carbon dành cho bạn:
- Carbon là cơ sở của hóa học hữu cơ, vì nó được tìm thấy trong tất cả các sinh vật sống. Các phân tử hữu cơ đơn giản nhất bao gồm carbon liên kết hóa học với hydro. Nhiều hợp chất hữu cơ phổ biến khác cũng bao gồm oxy, nitơ, phốt pho và lưu huỳnh.
- Carbon là một phi kim có thể kết hợp với chính nó và nhiều nguyên tố hóa học khác, tạo thành hơn mười triệu hợp chất. Vì nó tạo thành nhiều hợp chất hơn bất kỳ nguyên tố nào khác nên đôi khi nó được gọi là “Vua của các nguyên tố”.
- Cacbon nguyên tố có thể ở dạng một trong những chất cứng nhất (kim cương) hoặc một trong những chất mềm nhất (than chì).
- Carbon được tạo ra bên trong các ngôi sao, mặc dù nó không được tạo ra trong vụ nổ Big Bang. Carbon được tạo ra trong các ngôi sao khổng lồ và siêu khổng lồ thông qua quá trình ba alpha. Trong quá trình này, ba hạt nhân helium được hợp nhất với nhau. Khi một ngôi sao lớn trở thành siêu tân tinh, carbon sẽ phân tán và có thể được tích hợp vào các ngôi sao và hành tinh của thế hệ tiếp theo.
- Các hợp chất carbon có công dụng vô hạn. Ở dạng nguyên tố, kim cương là một loại đá quý và được dùng để khoan/cắt; than chì được sử dụng trong bút chì, làm chất bôi trơn và để bảo vệ chống lại quá trình oxy hóa; trong khi than được sử dụng để loại bỏ độc tố, vị và mùi. Đồng vị Carbon-14 được sử dụng trong xác định niên đại bằng carbon phóng xạ.
- Carbon có điểm nóng chảy/thăng hoa cao nhất trong số các nguyên tố. Điểm nóng chảy của kim cương là ~3550°C, với điểm thăng hoa của carbon khoảng 3800°C. Nếu bạn nướng một viên kim cương trong lò nướng hoặc nấu nó trong chảo, nó sẽ không bị tổn hại.
- Carbon tinh khiết tồn tại tự do trong tự nhiên và đã được biết đến từ thời tiền sử. Trong khi hầu hết các nguyên tố được biết đến từ thời cổ đại chỉ tồn tại ở dạng thù hình , carbon nguyên chất tạo thành than chì, kim cương và carbon vô định hình (bồ hóng). Các hình dạng trông rất khác nhau và hiển thị các thuộc tính khác nhau. Ví dụ, than chì là chất dẫn điện trong khi kim cương là chất cách điện. Các dạng carbon khác bao gồm fullerene, graphene, bọt nano carbon, carbon thủy tinh và carbon Q (có từ tính và huỳnh quang).
- Nguồn gốc của cái tên “carbon” bắt nguồn từ từ tiếng Latin carbo , nghĩa là than củi. Các từ tiếng Đức và tiếng Pháp cho than là tương tự nhau.
- Than nguyên chất được coi là không độc hại, mặc dù hít phải các hạt mịn, chẳng hạn như bồ hóng, có thể làm hỏng mô phổi. Than chì và carbon được coi là đủ an toàn để ăn. Mặc dù không độc đối với con người nhưng các hạt nano carbon lại gây chết ruồi giấm.
- Carbon là nguyên tố phổ biến thứ tư trong vũ trụ (hydro, heli và oxy được tìm thấy với số lượng cao hơn tính theo khối lượng). Nó là nguyên tố phổ biến thứ mười lăm trong lớp vỏ trái đất.
Thông tin thêm về carbon
- Carbon thường có hóa trị +4, nghĩa là mỗi nguyên tử carbon có thể tạo liên kết cộng hóa trị với bốn nguyên tử khác. Trạng thái oxy hóa +2 cũng được thấy trong các hợp chất như carbon monoxide.
- Ba đồng vị carbon xảy ra tự nhiên. Carbon 12 và carbon 13 ổn định, trong khi carbon 14 có tính phóng xạ với chu kỳ bán rã khoảng 5.730 năm. Carbon-14 được hình thành ở thượng tầng khí quyển khi các tia vũ trụ tương tác với nitơ. Trong khi carbon-14 được tìm thấy trong khí quyển và trong các sinh vật sống, nó gần như hoàn toàn không có trong đá. Có 15 đồng vị cacbon đã biết.
- Các nguồn carbon vô cơ bao gồm carbon dioxide, đá vôi và đôlômit. Các nguồn hữu cơ bao gồm than đá, dầu mỏ, than bùn và khí mê-tan.
- Carbon đen là sắc tố đầu tiên được sử dụng để xăm mình. Người băng Ötzi có hình xăm carbon tồn tại suốt cuộc đời và vẫn còn nhìn thấy được sau 5.200 năm.
- Lượng carbon trên Trái đất là khá ổn định. Nó được biến đổi từ dạng này sang dạng khác thông qua chu trình carbon. Trong chu trình cacbon, thực vật quang hợp lấy cacbon từ không khí hoặc nước biển và biến nó thành glucose và các hợp chất hữu cơ khác thông qua chu trình quang hợp Calvin. Các loài động vật ăn một số sinh khối và thải ra carbon dioxide, trả lại carbon cho khí quyển.
nguồn
- Deming, Anna (2010). “Vua nguyên tố?” công nghệ nano. 21(30): 300201. doi: 10.1088/0957-4484/21/30/300201
- Lide, DR, ed. (2005). Sổ tay Hóa học và Vật lý CRC (tái bản lần thứ 86). Boca Raton (FL): Nhà xuất bản CRC. ISBN 0-8493-0486-5.
- Smith, TM; Cramer, WP; Dixon, R.K.; Leemans, R.; Neilson, R. P.; Sa-lô-môn, AM (1993). “Chu trình carbon trên mặt đất toàn cầu”. Ô nhiễm nước, không khí và đất . 70:19–37. doi: 10.1007/BF01104986
- Tây, Robert (1984). CRC, Sổ tay Hóa học và Vật lý . Boca Raton, Florida: Nhà xuất bản Công ty Cao su Hóa chất. P. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
