Carbon là gì?

Carbon (bắt nguồn từ từ tiếng Pháp carbone /kaʁbɔn/, tên cũ: Cacbon), là nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn có ký hiệu là C và số nguyên tử bằng 6, nguyên tử khối bằng 12. Là một nguyên tố phi kim có hóa trị 4 phổ biến, carbon có nhiều dạng thù hình khác nhau, phổ biến nhất là 4 dạng thù hình gồm carbon vô định hình, graphit, kim cương và Q-carbon.

Các sợi carbon là tương tự như carbon thủy tinh. Dưới các xử lý đặc biệt (kéo giãn các sợi hữu cơ và carbon hóa) nó có khả năng sắp xếp các mặt tinh thể carbon theo hướng của sợi. Vuông góc với trục của sợi không có các mặt tinh thể carbon. Kết quả là các sợi có độ bền đặc biệt cao hơn cả thép.

Carbon tồn tại đa số trong mọi sự sống hữu cơ và nó là nền tảng của hóa hữu cơ. Phi kim này còn có thuộc tính hóa học đáng chú ý là có khả năng tự liên kết với nó và liên kết với một loạt các nguyên tố khác, tạo ra gần 10 triệu hợp chất đã biết. Khi liên kết với oxy nó tạo ra carbon dioxide là rất thiết yếu đối với sự sinh trưởng của thực vật. Khi liên kết với hydro, nó tạo ra một loạt các hợp chất gọi là các hydrocarbon là rất quan trọng đối với công nghiệp trong dạng của các nhiên liệu hóa thạch. Khi liên kết với cả oxy và hydro nó có thể tạo ra rất nhiều nhóm các hợp chất bao gồm các acid béo, là cần thiết cho sự sống, và este, tạo ra hương vị của nhiều loại hoa quả.

Các thuộc tính đặc trưng

Biểu đồ pha cơ bản của carbon, chỉ ra trạng thái của vật chất đối với các mức nhiệt độ và áp suất. Phần gạch chéo là các điều kiện mà carbon có thể ở trạng thái đa ổn định, khi đó hai pha có thể cùng tồn tại

Carbon là nguyên tố đáng chú ý vì nhiều lý do. Các dạng khác nhau của nó bao gồm một trong những chất mềm nhất (graphit) và hai trong những chất cứng nhất (graphene và kim cương, hay fullerene -hợp chất rất cứng có thể nói là cứng nhất của carbon và các hợp chất khác) cũng như là chất bán dẫn tốt nhất, hơn cả silic (graphene). Ngoài ra, nó có ái lực lớn để tạo ra liên kết với các nguyên tử nhỏ khác, bao gồm cả các nguyên tử carbon khác, và kích thước nhỏ của nó làm cho nó có khả năng tạo ra liên kết phức tạp. Vì các thuộc tính này, carbon được biết đến như là nguyên tố có thể tạo ra cỡ 10 triệu loại hợp chất khác nhau, chiếm phần lớn trong các hợp chất hóa học.[11] Các hợp chất của carbon tạo ra nền tảng cho mọi loại hình sự sống trên Trái Đất và chu trình carbon-nitơ dự trữ và tái cung cấp một số năng lượng được sản sinh từ Mặt Trời và các ngôi sao.

Carbon cũng có điểm thăng hoa cao nhất trong tất cả các nguyên tố. Trong điều kiện áp suất khí quyển nó không có điểm nóng chảy vì điểm ba trạng thái của nó ở tại 10,8 ± 0,2 MPa và 4.600 ± 300 K (~4.330 °C hay 7.820 °F), do đó nhiệt độ thăng hoa của nó trong trường hợp này vào khoảng 3.900 K

Đặc điểm của carbon không đối xứng

Các nguyên tử cacbon không đối xứng là các nguyên tử tứ diện được kết nối với bốn yếu tố khác nhau với nhau.

Cấu hình này tương tự như một ngôi sao: các chức năng carbon không đối xứng là lõi của cấu trúc và phần còn lại của các thành phần bắt đầu từ nó để tạo thành các nhánh tương ứng của cấu trúc.

Thực tế là các yếu tố không lặp lại chính nó mang lại cho sự hình thành ý nghĩa của sự bất đối xứng hoặc đối xứng. Ngoài ra, một số điều kiện phải được đáp ứng trong hiến pháp của các liên kết, được trình bày chi tiết dưới đây:

- Mỗi yếu tố phải được gắn vào carbon không đối xứng thông qua một liên kết duy nhất. Nếu nguyên tố được nối với carbon bằng liên kết đôi hoặc ba, thì carbon sẽ không còn bất đối xứng.

- Nếu một cấu trúc bất đối xứng được gắn hai lần vào một nguyên tử carbon, thì cấu trúc không đối xứng đó không thể bất đối xứng.

- Nếu một hợp chất hóa học có hai hoặc nhiều nguyên tử cacbon không đối xứng, sự hiện diện của sự vui nhộn trong cấu trúc tổng thể được gây ra.

Điều thú vị là tài sản mà các đối tượng không được trùng lặp với hình ảnh phản chiếu trong gương. Nghĩa là, cả hai hình ảnh (đối tượng thực so với sự phản chiếu) đều không đối xứng với nhau.

Do đó, nếu bạn có một cặp cấu trúc với các nguyên tử cacbon không đối xứng và mỗi thành phần của nó bằng nhau, cả hai cấu trúc không thể được đặt chồng lên nhau.

Ngoài ra, mỗi cấu trúc được gọi là đồng phân hoặc đồng phân quang. Những cấu trúc này có tính chất vật lý và hóa học giống hệt nhau, chúng chỉ khác nhau trong hoạt động quang học của chúng, đó là phản ứng mà chúng thể hiện với ánh sáng phân cực..

Ví dụ

Loại cấu trúc này là phổ biến trong các hợp chất hữu cơ như carbohydrate, ví dụ. Chúng cũng xảy ra trong các nhóm ethyl, ví dụ như trong cấu trúc của -CH2CH3, -OH, -CH2CH2CH3, -CH3 và -CH2NH3.

Tương tự như vậy, các nguyên tử cacbon không đối xứng cũng có trong thuốc, như trường hợp của pseudoephedrine (C10H15KHÔNG), một loại thuốc được sử dụng trong điều trị nghẹt mũi và áp lực trong xoang cạnh mũi.

Thuốc thông mũi này được cấu thành bởi hai nguyên tử cacbon không đối xứng, nghĩa là, hai thành phần mà trung tâm của chúng được đưa ra bởi nguyên tử carbon, do đó, kết hợp bốn nguyên tố hóa học khác nhau với nhau..

Một trong những nguyên tử cacbon không đối xứng được gắn vào nhóm -OH và carbon không đối xứng còn lại được liên kết với nguyên tử nitơ.

Người đăng: chiu
Time: 2021-12-03 17:48:36