Přírodovědné zaměření Dobromysl Plzeň/2024 12 chemie/Blake/Uhlík

Tato stránka je součástí projektu:

WŠ Dobromysl

střední škola

Příslušnost: skupinová

Uhlík

Uhlík (chemická značka C) je černá nebo bezbarvá, průhledná látka. Čistý uhlík je pevná látka. Má tzv. altropická vlastnosti. Sloučeniny uhlíku jsou jedním ze základů světové energetiky.

Výskyt

Nachází se převážně v půdě/horninách. Fosilní paliva zemní ply a uhlí slouží jako energetický zdroj pro výrobu elektřiny a vytápění. Uhlík je také základní stavební jednotka všech organických sloučenin. Vyskytuje se jednak jako volný prvek (uhlík, diamant) a jako prvek ve sloučeninách (hlavně uhličitanech).

Sloučeniny

Nejčastěji se vyskytuje v uhličitanech, tedy solích kyselina uhličité, neboli karbonátech: nejčastěji CaCO₃ –> Uhličitan vápenatý a MgCO₃ –> Uhličitan hořečnatý (magnezit). Dále se nachází ve sloučeninách s vodíkem a to v podobě uhlovodíků a jejich derivátech, např. methan CH₄. Nachází se v organických látkách a tvoří podstatnou složku pro život. Vyskytuje se také v oxidech, hlavně v CO₂ (Oxid uhličitý) v ovzduší.

Chemické vlastnosti

Tvoří největší množství sloučenin. Jedná se o černou nebo bezbarvou, průhlednou látku. Čistý uhlík je pevná látka. Tvoří různé krystaly, např. uhlí, grafit, diamant, apod. Je rozpustný ve vodě za určitých podmínek.

Fyzikální vlastnosti

Vlastnost	Hodnota
Teplota varu	4027 °C (4 300,15 K)
Teplota tání	3642 °C (3 915,15 K)

Cyklus uhlíku

Životní cyklus

Při procesu fotosyntétzy rostliny berou oxid uhličitý z atmosféry a s vodou a sluneční energií vytváří kyslík a glukózu. Kyslík je pak spotřebováván živými organismy, které následně vydechují oxid uhličitý zpět do atmosféry. Cyklus se takto opakuje.

Fosilní cyklus

Když zahyne živý organismus, začne být rozkládán malými organismy a látky z tohoto organismu se usazují v zemi. Tomuto procesu se říká fermentace. Následně, pokud je nepřítomný kyslík a je v zemi tlak a teplo, začnou se vytvářet po dobu několika statisíceletí fosilní látky (ropa, uhlí, zemní plyn). Tyto látky jsou využívány jako fosilní paliva a jsou spalovány. Výpary z tohoto spalování (oxid uhličitý) se opět dostávájí do atmosféry. Vysoká koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře tvoří skleníkový efekt a dochází k globálnímu oteplování.

Geologický cyklus

Oxid uhličitý se rozpouští ve vodě, voda s rozpuštěným oxidem se stává slabě kyselou. Kyselá voda pak reaguje s horninou a vznikají tak uhličitany (např. vápenec). Většina vápencových hor jsou však usazené schránky pravěkých živočichů. Pokud je vápencová hornina usazena hluboko v zemi a v okolí se nachází aktivní sopky, dochází při výbuchu k rozložení vápence a opětovnému uvolňování oxidu uhličitého do atmosféry.