Vypracovala:Mgr. Ivana Loduhová
Uhlík (lat.Carboneum) je chemický prvok v Periodickej tabuľke prvkov, ktorý má značku C a protónové číslo 6. Uhlík tvorí základný stavebný kameň všetkých organických zlúčenín a tým aj všetkých živých organizmov. Zlúčeniny uhlíku sú aj jedným zo základov svetovej energetiky, fosílne palivá ako zemný plyn a uhlie slúžia ako energetický zdroj na výrobu elektriny a vykurovanie, produkty spracovania ropy sú nevyhnutné pre pohon spaľovacích motorov. Výrobky chemického priemyslu na báze uhlíka sú súčasťou každodenného života či ide o plastické hmoty, umelé vlákna, náterové hmoty alebo liečivá.
Uhlík je typický nekovový prvok, ktorý sa ako nerast v elementárnom stave vyskytuje v prírode v dvoch základných modifikáciách a v posledných približne 20 rokoch bola laboratórne vytvorená tretia modifikácia:
Tuha alebo grafit je tvorená/ý uhlíkom, ktorý kryštalizuje v šesťuholníkových šupinkách a patrí medzi najmäkšie známe nerasty. Táto vlastnosť sa využíva napr. pri výrobe ceruziek, v ktorých mletá tuha tvorí základnú zložku tyčinky určenej na písanie a kreslenie.
Diamant je tvorený uhlíkom, ktorý kryštalizuje v kockovej sústave a je najtvrdším a veľmi cenným prírodným nerastom. Váha diamantov sa udáva v karátoch.
Fullerény súnovo objavené sférické molekuly, zložené z päť alebo častejšie zo šesťčlenných kruhov atómov uhlíka. V priestore sú tieto molekuly usporiadané do guľovitého tvaru a sú mimoriadne odolné voči vonkajším fyzikálnym vplyvom.
Organické zlúčeniny sú chemické látky, ktoré obsahujú väzbu C-C. Každý atóm uhlíka je schopný vytvárať celkom 4 tieto tzv. jednoduché väzby, okrem toho aj väzbu dvojitú C=C a väzbu trojitú. Môžu preto vznikať dlhé reťazce a molekuly s rozvetvenou alebo cyklickou štruktúrou. Spolu s uhlíkom sa v týchto molekulách viažu aj ďalšie prvky, najmä biogénne prvky vodík, kyslík, dusík, síra a fosfor, ale môžu to byť aj halogény, kremík a mnoho ďalších. Vďaka tomu existuje veľa kombinácií; v súčasnosti poznáme viac ako 10 miliónov organických zlúčenín.
Práve vďaka tejto obrovskej rozmanitosti sa organické látky stali základným stavebným kameňom živej hmoty. Každá bunka živého organizmu obsahuje desiatky tisíc chemických zlúčenín, ktoré majú tú jedinú spoločnú vlastnosť, že ich základný skelet je vytvorený atómami uhlíka v rôznych väzobných stavoch.
Uhľovodíky sú zlúčeniny, ktoré vo svojej molekule obsahujú iba atómy uhlíka a vodíka. Je možné ich v zásade rozdeliť na:
- alifatické,ktorých molekuly majú tvar reťazca
- alicyklické, ktorých molekuly majú tvar kruhu
Obidve tieto skupiny potom podľa väzieb medzi atómami uhlíka delíme na:
- alkány s iba jednoduchou väzbou C-C
- alkény, obsahujúce minimálne jednu dvojitú väzbu C=C
- alkíny, obsahujúce minimálne jednu trojitú väzbu
- aromatické, ktorých molekuly obsahujú aspoň jeden šesťčlenný kruh, tzv. benzénové jadro.
Zlúčeniny, ktoré vo svojej molekule obsahujú C, H a O, možno zhruba rozdeliť do nasledujúcich skupín:
- alkoholy, obsahujúce skupinu C-OH
- fenoly, ktoré skupinu -OH majú pripojenú k aromatickému jadru
- étery, obsahujúce skupinu C-O-C
- peroxidy, obsahujúce skupinu C-O-O-C
- aldehydy, obsahujúce skupinu HC=O
- ketóny, obsahujúce skupinu C-CO-C
- karboxylové kyseliny, obsahujúce skupinu -COOH
- estery, obsahujúce skupinu R-C-OOR
Význam:
Organické zlúčeniny majú pre človeka veľký význam. Mnohé zmesi organických zlúčenín rastlinného a živočíšneho pôvodu sú základom našej potravy, napr. múka, strukoviny, zelenina, ovocie, mlieko, zemiaky, mäso, nášho oblečenia, napr. vlna, hodváb, bavlna, príp. materiálov na výrobky dennej potreby, napr. drevo, koža. Rozvoj dnešnej kultúry by bol nemysliteľný bez vynálezu papier, ktorý sa vyrába z dreva. Podobne si nevieme predstaviť modernú civilizáciu bez pestrej palety liečiv, farbív, plastov, syntetických vláken, pracích prostriedkov, pohonných látok, palív.
Zopakuje si:
-
Ktoré dva chemické prvky obsahuje každá organická zlúčenina?
-
Aké tri modifikácie má uhlík?
-
Aké protónové číslo má uhlík?
Použitá literatúra:
Adamkovič E. a kol.: Chémia pre 9. ročník ZŠ, Bratislava: SPN, 2000, 120s.
_html_2eab2ad9.jpg)
_html_m24c1c2f6.jpg)
_html_75763f4b.jpg)