شاشة الكمبيوتر التي تقرأ عليها هذا المقال ، والملابس التي ترتديها ، والطعام الذي تأكله ، وحتى السيارات التي تركب فيها ، جميعها تشترك في شيء واحد. ما هذا الشيء؟ كلهم يتألفون من بعض عناصر الكربون. في الواقع ، كل الأشياء العضوية تتكون من الكربون. هذا هو سبب أهمية دراسة الكربون ومكوناته.
تعريف الكربون
أصل اسم "كربون" هو كلمة لاتينية "كاربو" والتي تعني الفحم. قد يكون هذا بمثابة مفاجأة لك ، لكنه رابع أكثر العناصر وفرة في الكون بأسره. وهو ثاني أكثر العناصر وفرة في أجسامنا ، وأولها الأكسجين. في الواقع ، تحتوي جميع المواد العضوية في العالم على الكربون في شكل أو عنصر ما ، وهذا هو سبب كونه أساس فرع الكيمياء العضوية بأكمله.
ذرة الكربون
العدد الذري للكربون هو 6 ، وهو ما يمثل عدد الإلكترونات. يمثله الرمز C وهو غير معدني. يحتوي على 6 بروتونات و 6 نيوترونات ومن الواضح أن 6 إلكترونات. تعتبر ذرة الكربون خاصة وفريدة من نوعها لأنها يمكن أن ترتبط بذرات كربون أخرى بدرجة غير محدودة تقريبًا. ذلك لأن ذرته صغيرة جدًا في الحجم ويمكن أن تتناسب بسهولة كجزء من جزيئات أكبر. تحتوي كل ذرة من ذراتها على أربعة إلكترونات في غلافها الخارجي تسمى إلكترونات التكافؤ ويمكن أن تتشكل لروابط كيميائية مع الذرات والجزيئات الأخرى.
الخصائص الفيزيائية للكربون
تختلف الخصائص الفيزيائية لهذا العنصر باختلاف خصائصه. التآصلان الرئيسيان هما الماس والجرافيت. هذان الاثنان لهما خصائص فيزيائية متعارضة تقريبًا.
في حين أن الماس شفاف وليس له لون ، فإن الجرافيت معتم وأسود
الماس هو أصعب مادة معروفة للإنسان ، والجرافيت ناعم وإسفنجي في الملمس
الآن الماس لا يستطيع توصيل الكهرباء على الإطلاق ، الجرافيت موصل جيد للكهرباء
كلا العنصرين المتآصلين صلبة وغير غازية
كما أن كلا من الماس والجرافيت غير قابل للذوبان في الماء
لا يذوب عند تسخينه ، إنه يتسامى وهو يتحول إلى شكل غازي
استخدامات الكربون في الحياة اليومية
الآن قد لا تلاحظ ذلك ولكن يتم استخدام الكربون في العديد من الأنشطة اليومية. ومن أهم الاستخدامات:
تشكل 18٪ من جسم الإنسان. السكر والجلوكوز والبروتينات الخ كلها مصنوعة منه. يحتوي الطعام الذي نتناوله على مصدر مهم للطاقة نسميه الكربوهيدرات. الكربوهيدرات ليست سوى عناصر من الكربون نفسه.
يستخدم الكربون في شكله الماسي في المجوهرات. لكن الماس يستخدم أيضًا للأغراض الصناعية. إنها أصعب مادة معروفة للإنسان ولها استخدامات عديدة في عمليات التصنيع.
يستخدم الكربون غير المتبلور في صناعة الأحبار والدهانات. كما أنها تستخدم في البطاريات.
يستخدم الجرافيت كرائد في أقلام الرصاص الخاصة بك. كما أنها تستخدم في إنتاج الصلب.
يعتبر التأريخ بالكربون أحد أهم الاستخدامات. يمكننا في الواقع استخدام الكربون لقياس عمر الأشياء. يستخدم العلماء شكلاً نادرًا من الكربون يسمى الكربون 14 لقياس عمر الحفريات والعظام وما إلى ذلك. يتم تسجيل إطلاق هذا الكربون -14 لتقدير عمر المادة العضوية المذكورة. هكذا يكتشف العلماء عمر وفترة عظام وأحافير الديناصورات!
لذلك كما ترون من الحقائق المذكورة أعلاه ، فإن الكربون عنصر مثير للاهتمام مع استخدامات لا تعد ولا تحصى. هذا هو السبب في أن الدراسة التفصيلية لها ضرورية في الكيمياء.