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Elemente für Kinder
Kohlenstoff
 ---Bor-Stickstoff---> |
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Kohlenstoff befindet sich in einem ständigen Kreislauf durch die Ozeane, die Pflanzen, die Tiere und die Atmosphäre. Klicken Sie hier, um mehr über den Kohlenstoffkreislauf zu erfahren.
Merkmale und Eigenschaften
Kohlenstoff kommt auf der Erde in Form von drei verschiedenen Allotropen vor: Amorph, Graphit und Diamant. Allotrope sind Materialien, die aus demselben Element bestehen, deren Atome aber unterschiedlich zusammengesetzt sind. Jedes Allotrop des Kohlenstoffs hat unterschiedliche physikalische Eigenschaften.
Siehe auch: Östliche Diamantklapperschlange: Erfahren Sie mehr über diese gefährliche Giftschlange.In seinem Diamant-Allotrop ist Kohlenstoff die härteste bekannte Substanz in der Natur. Er hat auch die höchste Wärmeleitfähigkeit aller Elemente. Diamant ist von durchsichtiger Farbe. Graphit hingegen ist eines der weichsten Materialien und hat eine schwarz-graue Farbe. Graphit ist ein guter elektrischer Leiter. Amorpher Kohlenstoff ist im Allgemeinen schwarz und wird zur Beschreibung von Kohle und Ruß verwendet.
Eine der wichtigsten Eigenschaften von Kohlenstoff ist seine Fähigkeit, lange Molekülketten zu bilden, indem er sich mit anderen Kohlenstoffatomen verbindet. Kohlenstoff hat außerdem den höchsten Schmelzpunkt aller Elemente.
Wo kommt Kohlenstoff auf der Erde vor?
Kohlenstoff ist überall auf der Erde zu finden. Er ist ein Hauptelement in vielen Gesteinsformationen wie Kalkstein und Marmor. In seinen allotropen Formen Diamant, Graphit und amorpher Kohlenstoff ist er überall auf der Welt zu finden.
Kohlenstoff kommt auch in vielen Verbindungen vor, darunter Kohlendioxid in der Erdatmosphäre und gelöst in den Ozeanen und anderen großen Gewässern. Kohlenwasserstoffe, aus denen viele Brennstoffe wie Kohle, Erdgas und Erdöl bestehen, enthalten ebenfalls Kohlenstoff.
Kohlenstoff ist in allen Formen des Lebens zu finden und macht 18 Prozent der Masse des menschlichen Körpers aus.
Wie wird Kohlenstoff heute verwendet?
Kohlenstoff wird in fast jedem Industriezweig der Welt in irgendeiner Form verwendet. Er wird als Brennstoff in Form von Kohle, Methangas und Rohöl (das zur Herstellung von Benzin verwendet wird) eingesetzt. Er wird zur Herstellung aller möglichen Materialien verwendet, darunter Kunststoffe und Legierungen wie Stahl (eine Kombination aus Kohlenstoff und Eisen). Er wird sogar zur Herstellung von schwarzer Tinte für Drucker und Maler verwendet.
Graphit wird häufig bei der Herstellung von Batterien, Bremsen und Schmiermitteln verwendet und dient auch zur Herstellung des schwarzen Teils von Bleistiften.
Diamanten werden zur Herstellung von feinem Schmuck verwendet und gelten als die wertvollsten aller Edelsteine. Diamanten werden aufgrund ihrer Härte auch für Schneidewerkzeuge und Präzisionsinstrumente verwendet.
Wie wurde sie entdeckt?
Der Stoff Kohlenstoff ist den Menschen schon seit der Antike bekannt. 1772 stellte der französische Wissenschaftler Antoine Lavoisier fest, dass Diamant aus Kohlenstoff besteht.
Woher hat Kohlenstoff seinen Namen?
Der Name Kohlenstoff leitet sich vom lateinischen Wort "carbo" ab, das Holzkohle oder Kohle bedeutet.
Isotope
Es gibt zwei stabile, natürlich vorkommende Isotope des Kohlenstoffs, Kohlenstoff-12 und Kohlenstoff-13. Kohlenstoff-12 macht fast 99 % des auf der Erde vorkommenden Kohlenstoffs aus. Es gibt 15 bekannte Isotope des Kohlenstoffs. Kohlenstoff-14 wird zur Datierung von Materialien auf Kohlenstoffbasis bei der "Kohlenstoffdatierung" verwendet.
Interessante Fakten über Kohlenstoff
- Das Leben auf der Erde wird allgemein als "kohlenstoffbasiertes Leben" bezeichnet.
- Vor kurzem wurde ein viertes Kohlenstoff-Allotrop entdeckt, das Fulleren.
- Es ist bekannt, dass es fast 10 Millionen verschiedene Verbindungen bilden kann.
- Es bildet leicht Verbindungen durch die kovalente Bindung seiner vier Valenzelektronen.
- Kohlenstoff ist das vierthäufigste Element im Universum und in der Regel das vierthäufigste Element in Sternen.
- Kohlenstoffsterne sind Sterne, deren Atmosphäre mehr Kohlenstoff als Sauerstoff enthält.
- Pflanzen gewinnen Kohlenstoff aus der Atmosphäre durch den Prozess der Photosynthese.
- Kohlenstoffketten bilden die Grundlage für komplexe Moleküle wie die DNA.
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