Chemistry-part2-chemistry-carbon
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化学-カーボン
前書き
- 炭素は非金属で四価の元素です。
- 四価の意味-炭素は共有電子結合を形成するために4つの電子を利用可能にします。
- 炭素には、自然に発生する3つの同位体、つまり^ 12 ^ C、^ 13 ^ C、および^ 14 ^ Cがあります。
- その中で、^ 12 ^ Cと^ 13 ^ Cは安定していますが、^ 14 ^ Cは放射性同位体です。 ^ 14 ^ Cの半減期は約5,730年です。
カーボンの顕著な特徴
- 炭素の物理的性質は、同素体に大きく依存します。
- 炭素の主要な同素体は、グラファイト、ダイヤモンド、およびアモルファスカーボンです。
- グラファイトは不透明で、黒く、非常に柔らかいです。そのため、以前は紙に縞ができていました。
- ダイヤモンドは非常に硬く（天然の最も硬い材料）、透明です。
- グラファイトは電気の良い伝導体です。
- ダイヤモンドは電気の悪い導体です。
- 炭素は、おそらくすべての元素の中で最高の昇華点を持っています。
炭素の発生
- 質量に関して、炭素は宇宙で4番目に多い化学元素です（水素、ヘリウム、酸素に次いで）。
- 炭素は、太陽、星、彗星、およびほとんどの惑星の大気に豊富に含まれています。
- 炭素は地球の大気中にあり、水に溶けています。
- 石炭、石油、天然ガスなどの炭化水素には、すべて炭素が含まれています。
- また、炭素はメタンハイドレートにも含まれており、メタンハイドレートは極地や海底で見られます。
- 炭素が豊富な岩石には、石炭、石灰岩、ドロマイトなどがあります。
- 石炭は炭素が非常に豊富です。したがって、鉱物炭素の最大の商業源です。
- 石炭は約4,000ギガトンまたは化石燃料全体の80％を共有しています。
炭素の化合物
- 以下は、炭素の主要な化合物です-
- シアン-CN〜2〜
- シアン化水素-HCN
- シアナミド-CN〜2〜H〜2〜
- イソシアン酸-HNCO
- 塩化シアン-CNCl
- クロロスルホニルイソシアネート-CNC10〜3〜S
- 塩化シアヌル-NCCl〜3〜
- 二硫化炭素-CS〜2〜
- 硫化カルボニル-OCS
- 一硫化炭素-CS
カーボンの使用
- 同素体に応じて、炭素はさまざまな用途に使用されます。
- 炭素は、それなしでは生命の最も重要な要素の一つであり、地球上の生命を想像することはできません。
- 化石燃料、すなわちメタンガスと原油（石油）、石炭など 日常生活で使用されています。
- 鉛筆で使用される「鉛」を作る際に使用される、粘土と組み合わされたグラファイト。
- 木炭は、アートワーク、製錬、バーベキューグリルなどの描画材料としても使用されます。
- ダイヤモンドは通常、ジュエリーに使用されます。
- 工業用ダイヤモンドは、金属や石を加工するための切削、穴あけ、研磨ツールに使用されています。
- 化石炭化水素と炭素繊維は、プラスチックの製造に使用されます。
