కార్బన్

కార్బన్‌ (carbon) తెలుగు పేరు కర్బనం. లాటిన్‌ భాషలో కార్బో అంటే బొగ్గు, రాక్షసి బొగ్గు అనే అర్ధాలు ఉన్నాయి. మనం కుంపట్లో వాడే బొగ్గులోనూ, రాక్షసి బొగ్గులోనూ విస్తారంగా ఉండే మూలకం కర్బనం.

కార్బన్, ₀₀C

Graphite (left) and diamond (right), two allotropes of carbon
కార్బన్
Allotropes	graphite, diamond and more (see Allotropes of carbon)
Appearance	diamond: clear graphite: black
Standard atomic weight Ar°(C)
	[12.0096, 12.0116][1] 12.011±0.002 (abridged)[2]
కార్బన్ in the periodic table
Hydrogen Helium Lithium Beryllium Boron Carbon Nitrogen Oxygen Fluorine Neon Sodium Magnesium Aluminium Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Argon Potassium Calcium Scandium Titanium Vanadium Chromium Manganese Iron Cobalt Nickel Copper Zinc Gallium Germanium Arsenic Selenium Bromine Krypton Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Ununtrium Flerovium Ununpentium Livermorium Ununseptium Ununoctium – ↑ C ↓ Si బోరాన్ ← కార్బన్ → నైట్రోజన్
Group	మూస:Infobox element/symbol-to-group/format
Period	period 2
Block	p-block
Electron configuration	[He] 2s2 2p2
Electrons per shell	2, 4
Physical properties
Phase at STP	solid
Sublimation point	3915 K ​(3642 °C, ​6588 °F)
Density (near r.t.)	amorphous: 1.8–2.1 g/cm3[3] diamond: 3.515 g/cm3 graphite: 2.267 g/cm3
Triple point	4600 K, ​10800 kPa[4][5]
Heat of fusion	graphite: 117 kJ/mol
Molar heat capacity	diamond: 6.155 J/(mol·K) graphite: 8.517 J/(mol·K)
Atomic properties
Oxidation states	−4, −3, −2, −1, 0, +1,[6] +2, +3,[7] +4[8] (a mildly acidic oxide)
Electronegativity	Pauling scale: 2.55
Ionization energies	1st: 1086.5 kJ/mol 2nd: 2352.6 kJ/mol 3rd: 4620.5 kJ/mol (more)
Covalent radius	sp3: 77 pm sp2: 73 pm sp: 69 pm
Van der Waals radius	170 pm
Spectral lines of కార్బన్
Other properties
Natural occurrence	primordial
Crystal structure	diamond: ​face-centered diamond-cubic (clear)
Crystal structure	graphite ​simple hexagonal (black)
Speed of sound thin rod	diamond: 18350 m/s (at 20 °C)
Thermal expansion	diamond: 0.8 µm/(m⋅K) (at 25 °C)[9]
Thermal conductivity	diamond: 900-2300 W/(m⋅K) graphite: 119-165 W/(m⋅K)
Magnetic ordering	diamagnetic[10]
Young's modulus	diamond: 1050 GPa[9]
Shear modulus	diamond: 478 GPa[9]
Bulk modulus	diamond: 442 GPa[9]
Poisson ratio	diamond: 0.1[9]
Mohs hardness	diamond: 10 graphite: 1–2
CAS Number	7440-44-0
History
Discovery	ఈజిప్షియన్లు, సుమేరియన్లు[11] (3750 BCE)
Recognized as an element by	Antoine Lavoisier[12] (1789)
Isotopes of కార్బన్ v e
Template:infobox కార్బన్ isotopes does not exist
Category: కార్బన్ view talk edit | references

ఈ రసాయన మూలకాన్ని పెద్ద బడిలోని ఇంగ్లీషు అక్షరం C తో సూచిస్తారు. దీని అణుసంఖ్య 6. ఇది ఆవర్తన పట్టిక లోని 14వ గుంపు (group) లో ఉన్న అలోహం. దీని బాహుబలం (వేలన్సీ) 4. ఈ మూలకానికి ఉన్న అనేక రూపాంతరాల్లో (allotropic forms) ముఖ్యమైనవి: గ్రేఫైట్, వజ్రం, అమూర్త కర్బనం (amorphous carbon), ఫుల్లరీన్‌ (Fullerine). ఈ మూలకం ప్రకృతిలో మూడు సమజన్యు (isotope) రూపాల్లో దొరుకుతుంది. వీటిలో కర్బనం-12 (¹²C అని రాస్తారు), కర్బనం-13 (¹³C) స్థిరత్వం ఉన్నాయి. కర్బనం-14 (¹⁴C) రేడియో ధార్మిక ఐసోటోపు. దీని అర్ధాయుష్షు 5700 సంవత్సరాలు.

ఈ విశ్వంలో విస్తారంగా లభ్యమయే మూలకాలలో (ఉదజని, రవిజని (హీలియం), ఆమ్లజని (ఆక్సీజన్) తరువాత) కర్బనం నాలుగవ స్థానంలో ఉంది. “ప్రాణానికి కార్బన్‌ కన్నా అవసరమైన మూలక౦ [element] ఏదీలేదు,” అని Nature’s Building Blocks అనే పుస్తక౦ చెప్తు౦ది.^[13] మనకి తెలుసున్న జీవులన్నీటిలోనూ కర్బనం తప్పనిసరిగా ఉంటూ ఉంది. మానవ శరీరంలో, గురుత్వంలో, కర్బనానిది - ఆమ్లజని తరువాత - రెండవ స్థానం. మన శరీరాలలోని పదార్ధంలో 18.5 శాతం కర్బనమే.

కర్బనానికి బాహుబలం 4 అవటం వల్ల ఒక కర్బనపు అణువు నాలుగు దిశలలో ఇతర అణువులని సంతరించుకొని విస్తరించటానికి సదుపాయం కలిగి ఉంది. ఈ సదుపాయం వల్ల కర్బనం పెద్ద పెద్ద బణువులని అల్లుకు పోగలదు. ఈ స్తోమత ఉండటం వల్లనే జీవి శరీరంలో (కనీసం ఈ భూ గ్రహం మీద) పెద్ద పెద్ద బణువులన్నీ కర్బనం మీద ఆధారపడ్డ బణువులే (molecules). ఈ రకం స్తోమత సిద్ధాంత పరంగా సిలికాన్‌ అనే మూలకానికి కూడా ఉంది కానీ, ఈ భూలోకంలో జీవి కేవలం కర్బనపు సంతతే. అందుకనే ఆంగిక రసాయనానికి అంత ఎక్కువ ప్రాముఖ్యత.

కర్బనం యొక్క భౌతిక లక్షణాలు దాని రూపాంతరాలలోని రూపం మీద విశేషంగా ఆధారపడి ఉంటాయి. ఉదాహరణకి వజ్రం బాగా పారదర్శకంగా ఉండం వల్ల దాని మీద పడ్డ కాంతి కిరణాలు నలుదిశలకీ వెదజల్లబడి మిలమిల మెరుస్తుంది. కాని గ్రేఫైట్కి ఆ లక్షణం లేకపోవటం వల్ల గ్రాఫైట్‌ మీద పడ్డ కాంతి పరావర్తనం చెందదు. అందువల్ల గ్రాఫైట్‌ నల్లగా కనిపిస్తుంది. కాఠిన్యత గరిష్ఠంగా ఉన్న వస్తువులలో వజ్రం ఒకటి. కాఠిన్యత కనిష్ఠంగా ఉన్న వస్తువులలో గ్రాఫైట్‌ ఒకటి. విద్యుత్తు వజ్రం గుండా సులభంగా ప్రవహించదు, కాని గ్రాఫైట్‌ గుండా అతి సునాయాసంగా ప్రవహిస్తుంది. ఫుల్లరీన్‌ ఉనికి 1985 లో కనుక్కున్నారు. అలాగే అమూర్త కర్బనానికి కొద్దిపాటి మూర్తిత్వం ఉందని కూడా కనుక్కున్నారు.

ఇవి కూడా చూడండి

• కార్బన్ డై ఆక్సైడ్
• కార్బన్ మోనాక్సైడ్
• కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లం

మూలాలు

1. "Standard Atomic Weights: Carbon". CIAAW. 2009.
2. Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; et al. (2022-05-04). "Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry (in ఇంగ్లీష్). doi:10.1515/pac-2019-0603. ISSN 1365-3075.
3. Lide, D. R., ed. (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (86th ed.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
4. Haaland, D (1976). "Graphite-liquid-vapor triple point pressure and the density of liquid carbon". Carbon. 14 (6): 357. doi:10.1016/0008-6223(76)90010-5.
5. Savvatimskiy, A (2005). "Measurements of the melting point of graphite and the properties of liquid carbon (a review for 1963–2003)". Carbon. 43 (6): 1115. doi:10.1016/j.carbon.2004.12.027.
6. "Fourier Transform Spectroscopy of the Electronic Transition of the Jet-Cooled CCI Free Radical" (PDF). Retrieved 2007-12-06.
7. "Fourier Transform Spectroscopy of the System of CP" (PDF). Retrieved 2007-12-06.
8. "Carbon: Binary compounds". Retrieved 2007-12-06.
9. Properties of diamond, Ioffe Institute Database
10. Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
11. "History of Carbon and Carbon Materials - Center for Applied Energy Research - University of Kentucky". Caer.uky.edu. Retrieved 2008-09-12.
12. Senese, Fred (2000-09-09). "Who discovered carbon?". Frostburg State University. Retrieved 2007-11-24.
13. అద్భుతమైన మూలక౦