Uhlík

Výskyt

Uhlík je základním prvkem biosféry, je nepostradatelnou součástí všech organických sloučenin. V elementárním stavu se vyskytuje v přírodě jako grafit (tuha) nebo diamant. Fosilní látky (ropa, uhlí, zemní plyn) jsou bohaté na uhlík. Ze sloučeni jsou nejčastější:
vápenec - CaCO₃
magnezit - MgCO₃
dolomit - MgCO₃ . CaCO₃
siderit - FeCO₃

Vlastnosti

Čistý uhlík se vyskytuje ve dvou modifikacích: Diamant - Ve struktuře jsou atomy vázány pevnými kovalentními vazbami do plošně centrované kubické mřížky. Proto je diamant nejtvrdší přírodní látkou. Je průzračný, lesklý, někdy zabarvený příměsemi. Je nevodivý a do teploty 800°C stálý, poté se začíná oxidovat na CO2. Teplota tání diamantu je 3650°C, což je nejvíce ze všech prvků. Diamant je chemicky i mechanicky extrémně odolný. Prakticky se v ničem nerozpouští a reaguje až za vysokých teplot. Diamant se dá vyrobit z grafitu působením vysokých teplot a tlaků. Grafit (tuha) - Krystaly grafitu jsou tvořeny z vrstev atomů uspořádaných do šestiúhelníků. Mezi vrstvami jsou slabé přitažlivé síly, proto je grafit měkký a dobře vede elektrický proud. Dá se s ním psát, při psaní se stírají vrstvy atomů uhlíku. Grafit reaguje už při laboratorní teplotě s kyselinami a oxidačními činidly. Grafit je málo odolný chemicky i mechanicky. Průmyslová výroba: Uhlík se získává těžbou jako grafit a diamant, nebo z fosilních paliv.

Použití

Koks a uhlí se používají jako palivo a chemické suroviny. Diamanty se po vybroušení používají v klenotnictví. Syntetické diamanty se používají na opracování tvrdých materiálů. Syntetické diamanty se používají i v elektrotechnice na výrobu čipů a procesorů. Grafit se používá jako tuha v psacích potřebách. Z grafitu se vyrábí elektrody, žáruvzdorné zboží a kluzné plochy ložisek. Grafit se používá i jako moderátor do jaderných reaktorů. Technický uhlík (saze) se používá jako plnivo při výrobě kaučuku a pneumatik. Aktivní uhlí (uhlík s velkým povrchem) se používá k adsorpci plynů a v lékařství.

Sloučeniny

CO - oxid uhelnatý
CO₂ - oxid uhličitý
H₂CO₃ - kyselina uhličitá
-CO₃ - uhličitany