Koolstof: verschil tussen versies

Versie van 5 sep 2021 17:50

Portaal Scheikunde
Chemisch element

Een stukje antraciet
Naam	Koolstof / Carbonium (Latijn)
Latijn
Symbool	C
Atoomnummer	6
Soort	niet-metaal
Kleur	zwart
Smeltpunt	3652 ^oC
Kookpunt	4827 ^oC

Werk in uitvoering
Aan dit artikel wordt de komende uren of dagen nog gewerkt.
Belangrijk: Laat dit sjabloon niet langer staan dan nodig is, anders ontmoedig je anderen om het artikel te verbeteren.
De maximale houdbaarheid van dit sjabloon is twee weken na de laatste bewerking aan het artikel.
Kijk in de geschiedenis of je het artikel kunt bewerken zonder een bewerkingsconflict te veroorzaken.

Werk in uitvoering
Aan dit artikel wordt nog hard gewerkt.

Koolstof (van het Latijn : carbo "kool") is een scheikundig element met het symbool C en atoomnummer 6. Het is niet-metaalachtig. Het behoort tot groep 14 van het periodiek systeem. Koolstof in zijn natuurlijke vorm, vormt slechts ongeveer 0,025 procent van de aardkorst. Koolstof is een van de weinige elementen die sinds de oudheid bekend zijn. In de natuur kan koolstof onder anderen voorkomen in de vorm van diamant, grafiet en normale koolstof. Koolstof is wat overblijft nadat je hout verbrandt.

Koolstof is het 15e meest voorkomende element in de aardkorst, en het vierde meest voorkomende element in het universum in massa na waterstof, helium en zuurstof. De overvloed aan koolstof, met een enorme variatie aan organische verbindingen (koolwaterstoffen) en het ongebruikelijke vermogen om polymeren (is een stof of een materiaal dat bestaat uit zeer grote moleculen of macromoleculen) te vormen bij de temperaturen die gewoonlijk op aarde worden aangetroffen. De polymeren stellen dit element in staat om te dienen als een gemeenschappelijk element van al het bekende leven. Het is het tweede meest voorkomende element in het menselijk lichaam in massa (ongeveer 18,5%) na zuurstof.

De atomen van koolstof kunnen op verschillende manieren aan elkaar binden, de zogeheten allotropen. Bekende allotropen zijn grafiet (zit in potlood), diamant, steenkool en fullerenen (ingewikkelde kippengaasachtige atoomstructuren). Het voorkomen van koolstof kan sterk van vorm, kleur en hardheid variëren. Grafiet is bijvoorbeeld ondoorzichtig en zwart, terwijl diamant zeer transparant is. Grafiet is zacht genoeg om een streep op papier te vormen (vandaar de naam, van het Griekse werkwoord "γράφειν", gráfein wat "schrijven" betekent), terwijl diamant het moeilijkste natuurlijk voorkomende materiaal is dat bekend is. Grafiet is een goede elektrische geleider terwijl diamant stroom slecht door laat. Onder normale omstandigheden hebben diamant, koolstofnanobuisjes en grafeen de hoogste warmte geleiding van alle bekende materialen. Alle koolstof-allotropen zijn onder normale omstandigheden vaste stoffen. Koolstof-allotropen zijn chemisch bestand tegen chemische inwerking en vereisen een hoge temperatuur om zelfs met zuurstof te reageren.

Een verbinding tussen koolstof en zuurstof komt in twee gasvormen voor: Koolmonoxide (giftig en verstikkend) en kooldioxide (in de adem die je uitademt). Niet-organische koolstof bronnen zijn kalksteen, dolomieten en koolstofdioxide, maar aanzienlijke hoeveelheden komen voor in organische afzettingen van steenkool, turf en olie. Koolstof vormt een groot aantal verbindingen, meer dan enig ander chemisch element, met bijna tien miljoen verbindingen die tot nu toe zijn beschreven. Een toch is dat aantal maar een heel klein deel van het aantal mogelijke verbindingen wat theoretisch onder standaardomstandigheden te maken zou zijn of zou voorkomen. Om deze reden wordt koolstof vaak de "koning van de elementen" genoemd.

Koolstof als erts of mineraal en organische afzetting

Glasachtig koolstof en een grafietblokje van 1 cm³ ter vergelijking.
Stuk koolstof
Houtskool
Fossiele houtskool
Ruwe diamant
Steenkool
Deels gestoken turf
Plas aardolie
Grafieterts

Modellen van koolstof en koolstofverbindingen

Koolstofdioxine molecuul (CO₂) met 1 koolstof atoom (C) en 2 zuurstof atomen (O). Ook bekend als koolzuurgas of prik in limonade
Koolzuur (H₂CO₃),
Koolmonoxide (CO)
Acht voorbeelden van allotropen van koolstof: a) Diamant, b) Grafiet, c) Lonsdaleiet, d) C60 (Buckminsterfullereen), e) C540 (Fullereen), f) C70 (Fullereen), g) Amorfe koolstof (b.v. houtskool), h) enkelwandige koolstof nanobuis

Gebruik

Koolstof komt op heel veel plekken voor, zoals in pindakaas en in planten maar ook in bijvoorbeeld diamant. Diamant ontstaat als je koolstof heel erg samendrukt. Koolstof zit ook veel in benzine.

Biologie

Toepassingen

Geslepen diamant op goeden ring
Grafietpotloden

Plaats in het Periodiek systeem

Periodiek systeem

18e

H

He

2 →

Li

Be

B

C

N

O

F

Ne

3 →

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar

4 →

K

Ca

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe

Co

Ni

Cu

Zn

Ga

Ge

As

S

e

Br

Kr

5 →

Rb

Sr

Y

Zr

Nb

Mo

Tc

Ru

Rh

Pd

Ag

Cd

In

Sn

Sb

Te

I

Xe

6 →

Cs

Ba

*

Hf

Ta

W

Re

Os

Ir

Pt

Au

Hg

Tl

Pb

Bi

Po

At

Rn

7 →

Fr

Ra

**

Rf

Db

Sg

Bh

Hs

Mt

Ds

Rg

Cn

Nh

Fl

Mc

Lv

Ts

Og

↓

*

La

Ce

Pr

Nd

Pm

Sm

Eu

Gd

Tb

Dy

Ho

Er

Tm

Yb

Lu

**

Ac

Th

Pa

U

Np

Pu

Am

Cm

Bk

Cf

Es

Fm

Md

No

Lr

@@ Regel 13: / Regel 13: @@
 }}
 {{Werk}}
-'''Koolstof''' is een element met als symbool de letter '''C''' en heeft het [[atoomnummer]] 6. Het is een [[niet-metaal]]. In de natuur kan koolstof onder anderen voorkomen in de vorm van [[diamant]], [[grafiet]] en normale koolstof. Koolstof is wat overblijft nadat je hout verbrandt.
+'''Koolstof''' (van het Latijn : ''carbo'' "kool") is een scheikundig element met het symbool '''C''' en [[atoomnummer]] 6. Het is niet-metaalachtig. Het behoort tot groep 14 van het [[Periodiek systeem|periodiek systeem]]. Koolstof in zijn natuurlijke vorm, vormt slechts ongeveer 0,025 procent van de [[aardkorst]]. Koolstof is een van de weinige elementen die sinds de [[oudheid]] bekend zijn.  In de natuur kan koolstof onder anderen voorkomen in de vorm van [[diamant]], [[grafiet]] en normale koolstof. Koolstof is wat overblijft nadat je hout verbrandt.
-== Voorkomen ==
+Koolstof is het 15e meest voorkomende element in de [[aardkorst]], en het vierde meest voorkomende element in het [[universum]] in massa na [[Waterstof (element)|waterstof]], [[helium]] en [[Zuurstof (element)|zuurstof]]. De overvloed aan koolstof, met een enorme variatie aan organische verbindingen (koolwaterstoffen) en het ongebruikelijke vermogen om polymeren (is een stof of een materiaal dat bestaat uit zeer grote [[Molecuul|moleculen]] of macromoleculen) te vormen bij de temperaturen die gewoonlijk op aarde worden aangetroffen. De polymeren stellen dit element in staat om te dienen als een gemeenschappelijk element van al het bekende leven. Het is het tweede meest voorkomende element in het [[Menselijk lichaam|menselijk lichaam]] in massa (ongeveer 18,5%) na [[Zuurstof (element)|zuurstof]].
+De [[atomen]] van koolstof kunnen op verschillende manieren aan elkaar binden, de zogeheten ''allotropen''. Bekende ''allotropen'' zijn [[grafiet]] (zit in potlood), [[diamant]], steenkool en ''fullerenen'' (ingewikkelde kippengaasachtige atoomstructuren). Het voorkomen van koolstof kan sterk van vorm, kleur en hardheid variëren. Grafiet is bijvoorbeeld ondoorzichtig en zwart, terwijl diamant zeer transparant is. Grafiet is zacht genoeg om een streep op papier te vormen (vandaar de naam, van het Griekse werkwoord "γράφειν", ''gráfein'' wat "schrijven" betekent), terwijl diamant het moeilijkste natuurlijk voorkomende materiaal is dat bekend is. Grafiet is een goede elektrische geleider terwijl diamant stroom slecht door laat. Onder normale omstandigheden hebben diamant, koolstofnanobuisjes en grafeen de hoogste warmte geleiding van alle bekende materialen. Alle koolstof-allotropen zijn onder normale omstandigheden vaste stoffen. Koolstof-allotropen zijn chemisch bestand tegen chemische inwerking en vereisen een hoge temperatuur om zelfs met zuurstof te reageren.
+Een verbinding tussen koolstof en zuurstof komt in twee gasvormen voor: Koolmonoxide (giftig en verstikkend) en kooldioxide (in de adem die je uitademt). Niet-organische koolstof bronnen zijn kalksteen, dolomieten en koolstofdioxide, maar aanzienlijke hoeveelheden komen voor in organische afzettingen van [[steenkool]], [[turf]] en [[olie]]. Koolstof vormt een groot aantal verbindingen, meer dan enig ander [[Chemisch element|chemisch element]], met bijna tien miljoen verbindingen die tot nu toe zijn beschreven. Een toch is dat aantal maar een heel klein deel van het aantal mogelijke verbindingen wat theoretisch onder standaardomstandigheden te maken zou zijn of zou voorkomen. Om deze reden wordt koolstof vaak de "koning van de elementen" genoemd.
+== Koolstof als erts of mineraal en organische afzetting ==
+<gallery>
+Bestand:Glassy carbon and a 1cm3 graphite cube HP68-79.jpg|Glasachtig koolstof en een grafietblokje van 1 cm<sup>3</sup> ter vergelijking.
+Bestand:Carbon (6 C).jpg|Stuk koolstof
+Bestand:Charcoal 9.jpg|Houtskool
+Bestand:Fossil charcoal in weathered coal (Bedford Coal, Middle Pennsylvanian; Noland Tunnel's north portal outcrop, Tunnel Hill, Coshocton County, Ohio, USA) 9 (31789395721).jpg|Fossiele houtskool
+Bestand:Afbeelding van een grote ruwe diamant bij Van Moppes in Amsterdam, Bestanddeelnr 252-0336.jpg|Ruwe diamant
+Bestand:Steenkool - G43OFL - 60007535 - RCE.jpg|Steenkool
+Bestand:Peat bank, Sothers Field - geograph.org.uk - 1866827.jpg|Deels gestoken turf
+Bestand:Pagin 2020-03-08 14.jpg|Plas aardolie
+Bestand:GraphiteOreUSGOV.jpg|Grafieterts
+</gallery>
+== Modellen van koolstof en koolstofverbindingen ==
+<gallery>
+Bestand:Carbon-dioxide-3D-vdW.svg|Koolstofdioxine [[molecuul]] (CO<sub>2</sub>) met 1 koolstof [[atoom]] (C) en 2 zuurstof atomen (O). Ook bekend als koolzuurgas of prik in limonade
+Bestand:Carbonic-acid-3D-balls.png|Koolzuur (H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>),
+Bestand:Carbon monoxide 3d model 2.png|Koolmonoxide (CO)
+Bestand:Eight Allotropes of Carbon.png|Acht voorbeelden van allotropen van koolstof: a) Diamant, b) Grafiet, c) Lonsdaleiet, d) C60 (Buckminsterfullereen), e) C540 (Fullereen), f) C70 (Fullereen), g) Amorfe koolstof (b.v. houtskool), h) enkelwandige koolstof nanobuis
+</gallery>
+== Gebruik ==
 Koolstof komt op heel veel plekken voor, zoals in [[pindakaas]] en in [[planten]] maar ook in bijvoorbeeld [[diamant]]. Diamant ontstaat als je koolstof heel erg samendrukt. Koolstof zit ook veel in [[benzine]].
+=== Biologie ===
+== Toepassingen ==
+<gallery>
+Bestand:Diamond.jpg|Geslepen diamant op goeden ring
+Bestand:Grafietpotloden.jpg|Grafietpotloden
+</gallery>
+== Plaats in het Periodiek systeem ==
 {{periodiek systeem}}
 {{User:Rots61/Veelbekeken/Beg}}
 [[Categorie:Chemische elementen]]
 [[Categorie:Scheikunde]]