Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Alexandra Hoňková. Slezské gymnázium, Opava, příspěvková organizace. Vzdělávací materiál byl vytvořen v rámci OP VK 1.5 – EU peníze středním školám. Uhlík VY_32_INOVACE_ července 2013

Uhlík: -- typicky nekovový prvek, patří do IV. A skupiny - v přírodě se vyskytuje v podobě 3 izotopů – 12 C, 13 C, a 14 C ( izotop 11 C byl vytvořen uměle) Výskyt: a)volný – v přírodě se vyskytuje ve 2 základních alotropních modifikacích: Grafit (tuha) – nejčastější modifikace uhlíku, krystalizuje v hexagonální soustavě, atomy C jsou propojeny vždy 3 pevnými kovalentními vazbami a 1 slabou vazbou – van der Waalsovou - skládá se z vrstev tzv. grafenu - černošedé zbarvení, kovový lesk - měkký - dobře vede el. proud [1]

Diamant -krystalizuje v krychlové soustavě, kde jsou jednotlivé atomy propojeny 4 pevnými kovalentními vazbami, což je příčina velké tvrdosti diamantu ( Mohsova stupnice – 10) - pro svou velkou tvrdost se používají v řezných a vrtných nástrojích - elektricky nevodivé - velká pevnost - největší diamant byl nalezen v JAR – 621,2 g (3106karátů) [2] [3]

Grafen - je forma uhlíku, kdy atomy uhlíku jsou uspořádány do šestiúhelníků a tvoří jednu, nebo několik vrstev rovinné sítě - má zvláštní vlastnosti, díky kterým si objev grafenu zasloužil v r Nobelovu cenu - je součástí grafitu - výborná tepelná vodivost - využití v elektronice a optice Fullereny - sférické molekuly C, atomy uhlíku jsou uspořádány do šestiúhelníků a kvůli sférickým vlivům doplněné 12 pětiúhelníky - zatím nejstabilnější fulleren obsahuje 60 atomů C - za jejich objev byla udělena Nobelova cena Curlovi, Smalleymu a Krootovi - jejich výskyt v přírodě a vesmíru dokázán v r uměle se připravují pyrolýzou org. slouč. laserem [4] [5]

b) vázaný: 1. v anorganických sloučeninách: CaCO 3 - vápenec ( kalcit, aragonit) MgCO 3 – magnesit CaCO 3. MgCO 3 – dolomit FeCO 3 – siderit CO 2 – atmosféra – 0,03%, minerální vody 2. v organických sloučeninách: - součást všech organických sloučenin - schopnost tvořit homologní řetězce - obrovská rozmanitost, dnes popsáno 10. mil. org. slouč. - biogenní prvek, součást veškeré živé hmoty -

Vlastnosti a reakce: - schopnost řetězení, tvorba násobných vazeb -málo reaktivní, s ostatními prvky reaguje až při vyšších teplotách - přímá redukce – reakce používaná v metalurgii: Fe 2 O 3 + 3C → 2 Fe + 3 CO Cr 2 O 3 + 3C → 2 Cr + 3 CO - jaké vlastnosti má uhlík v následujících rovnicích? -

- Využití : Radiokarbonová metoda:  slouží k zjišťování stáří biologických preparátů  C se vyskytuje v přírodě ve formě 3 izotopů - 12 C – 98,9% 13 C – 1, 1%  reakcí atomů dusíku 14 N s kosmickým zářením vzniká v atmosféře nestabilní izotop 14 C – ten se rozpadá β – rozpadem – 5715 let  živé organismy neustále korespondují s C, takže za života poměr 14 C/ 12 C zůstává konstntní  po odumření organismu obsah 14 C klesá podle zákonitosti rozpadu atomových jader

- Využití : Aktivní uhlí:  vyrábí se ze dřeva, uhlí, nebo kokosových ořechů  pórovitá struktura, velká adsorbční schopnost  automobilové filtry  střevní adsorbens  výroba nealkoholického piva  armáda

- Použité zdroje : [1] ANTON. [cit ] Dostupný pod licencí Public domain na. [2] BRIAN. [cit ] Dostupný pod licencí Public domain na [3] ROB LAVINSKY. [cit ] Dostupný pod licencí Public domain na [4] CARBOPHILIAC. [cit ] Dostupný pod licencí Public domain na [5] SPONK. [cit ] Dostupný pod licencí Public domain na [6]KOVALČÍKOVÁ, Tatiana. Obecná a anorganická chemie. třetí, upravené vydání. Ostrava: Pavel Klouda, Ostrava, ISBN