I.PSP

Protónové číslo: 6
Konfigurácia: (He)2s2 p2
Elektrónová konfigurácia: 1s22s22p2
Uhlík je prvok 4. skupiny.
Podľa najpravdepodobnejšej koncentrácie zaraďujeme uhlík na 17. miesto, t.j. za bárium, stroncium, síru, ale pred vanád, chlór a chróm.


II.CHARAKTERISTIKA

Je známy už od prehistorických dôb. Už človek starej doby kamennej poznal rôzne spôsoby zapálenia ohňa na princípe premeny práce na teplo. Poznal a používal uhlík vo forme drevného uhlia. Latinský aj náš názov tohto prvku je odvodený od slova uhlie (latinsky carbo).

Uhlík je dôležitý biogénny prvok, potrebný pre život všetkých organizmov. Rastliny ho prijímajú asimiláciou zo vzdušného oxidu uhličitého a budujú si z neho molekuly škrobu a cukru, živočíchy bielkoviny a tuky a čiastočne ho spaľujú v krvi ako potravu a oxid uhličitý vydychujú do ovzdušia.

Čistý uhlík poznáme v dvoch alotropických modifikáciách (diamant, grafit). Majú úple rozdielne vlastnosti. Diamant kryštalizuje v kubickej sústave, najčastejšie v osemstenoch. Diamanty sú alebo bezfarebné a priehľadné, alebo rôzne zafarbené, dobre lámu svetlo. Číre bezfarebné diamanty sa používajú ako drahokamy. Zvyčajne sa brúsia do tvaru briliantov. Diamant je najtvrdšia prírodná látka, no pri vyššej teplote zhorí na oxid uhličitý. V náleziskách tuhy (grafitu) uhlík kryštalizuje v šesťuholníkových šupinkách, ľahko štiepateľných pozdĺž vrstiev.


III.VÝSKYT

Prírodný uhlík sa skladá z 98,9% izotopu 12C, 1,1%13C, okrem toho obsahuje stopy rádioaktívneho izotopu 14C. Vyskytuje sa v prírode v rýdzom stave ako minerály tuha a diamant a v podobe rozmanitých organických látok - v uhlí, rope, zemnom plyne a v živých organizmoch.

Diamanty sa pôvodne ťažili v Indii, Brazílii, na Borneu. Po roku 1867 sa ich hlavným dodávateľom stala Južná Afrika, kde lovec pštrosov objavil diamantové pole na brehu Oranžovej rieky pri meste Kimberley. Diamanty sa tu uvoľňovali zvetraním materskej horniny "kimberlit", v ktorej pri vysokej teplote a vysokom tlaku vykryštalizovali. Diamanty sa ťažia aj v Jakutsku. Z anorganických zlúčenín uhlíka sú to predovšetkým uhličitany - vápenec, magnezit, dolomit - ktoré tvoria celé pohoria.


IV.VYUŽITIE

Tuha má rozsiahle praktické použitie. Používa sa na výrobu elektród, žiaruvzdorných téglikov, ktoré odolávajú pri tavení kovov vysokým teplotám, na výrobu ceruziek, mazadiel, na výrobu moderátorov pre jadrové reaktory. Pretože na priemyselné účely je prírodného grafitu málo, vyrába sa zahriatím uhoľného prachu na 3000C za neprístupu vzduchu.

Nepriesvitné diamanty (karbonádo) sa používajú na rezanie skla, kovov a kameňov. V roku 1954 sa podarilo pracovnej skupine Švédov a Američanov z General Electric pripraviť syntetické diamanty z parafínu za prítomnosti katalyzátorov pri teplote 2000 C a tlaku 7,08 MPa. Československo bolo piatym štátom na svete, kde sa začali vyrábať umelé diamanty.

Syntetické diamanty sa používajú v rôznych priemyselných odvetviach. Diamantovými kotúčmi sa opracúvajú a brúsia nástroje pre obuvnícky priemysel, diamantovými nástrojmi sa brúsi sklo, televízne obrazovky. Diamantovou pílou sa reže betón, mramor a žula. Diamantové prášky a pasty sa uplatňujú v hodinárskom a strojárskom priemysle, v kozmickej a elektronickej výpočtovej technike.