Kohlenstoff (C): Steckbrief, Eigenschaften und Elektronenkonfiguration
Kohlenstoff (C) ist die Grundlage allen Lebens. Kein anderes Element bildet so viele Verbindungen, weil Kohlenstoffatome stabile Ketten, Ringe und Netzwerke miteinander eingehen.
Schnellfakten
| Ordnungszahl | 6 |
|---|---|
| Symbol | C |
| Name (englisch) | Carbon |
| Kategorie | Nichtmetall |
| Gruppe (IUPAC) | 14 |
| Hauptgruppe | IV |
| Periode | 2 |
| Block | p-Block |
| Atommasse | 12,011 u |
| Molare Masse | 12,011 g/mol |
| Elektronenkonfiguration | 1s2 2s2 2p2 |
| Kurzschreibweise | [He] 2s2 2p2 |
| Elektronen pro Schale | 2, 4 |
| Elektronegativität (Pauling) | 2,55 |
| Atomradius | 170 pm |
| Ionisierungsenergie | 11,26 eV |
| Elektronenaffinität | 1,263 eV |
| Oxidationszahlen | +4, +2, -4 |
| Aggregatzustand (25 °C) | fest |
| Schmelzpunkt | 3.549,85 °C (3.823 K) |
| Siedepunkt | 3.824,85 °C (4.098 K) |
| Dichte | 2,267 g/cm³ |
| Entdeckt | seit der Antike bekannt |
| Radioaktiv | nein |
| Datenquellen | PubChem, IUPAC/CIAAW |
Schalenmodell
Elektronenkonfiguration
Ausführlich: 1s2 2s2 2p2
Edelgasschreibweise: [He] 2s2 2p2
Kästchenschema und ErklärungVorkommen von Kohlenstoff
In der Erdkruste ist Kohlenstoff nur mit etwa 0,02 Prozent vertreten, vor allem in Kalkstein, Kohle, Erdöl und Erdgas. Die Luft enthält ihn als Kohlenstoffdioxid mit rund 0,04 Prozent.
Rein kommt Kohlenstoff als Graphit und als Diamant vor. Alle Lebewesen bestehen zu einem großen Teil aus Kohlenstoffverbindungen wie Eiweißen, Fetten und Kohlenhydraten.
Verwendung von Kohlenstoff
Graphit steckt in Bleistiftminen, Elektroden und in der Anode von Lithium-Ionen-Akkus. Diamanten werden als Schmuck und als Schneid- und Schleifmittel eingesetzt.
Koks reduziert im Hochofen Eisenerz zu Eisen. Kohlenstofffasern machen Fahrräder und Flugzeuge leicht und stabil, Aktivkohle filtert Wasser und Luft.
Geschichte und Namensherkunft
Holzkohle und Ruß kannten schon die Menschen der Steinzeit. Antoine Lavoisier zeigte 1772, dass beim Verbrennen von Diamant nur Kohlenstoffdioxid entsteht, und erkannte Kohlenstoff als Element. Der Name stammt von Kohle, das Symbol C vom lateinischen carbo.
Häufige Fragen
Verbindungen mit Kohlenstoff
- Kohlenstoffdioxid (CO₂)
- Kohlenstoffmonoxid (CO)
- Kohlensäure
- Essigsäure (Ethansäure)
- Ameisensäure (Methansäure)
- Citronensäure
- Milchsäure
- Oxalsäure
- Ascorbinsäure (Vitamin C)
- Acetylsalicylsäure (Aspirin)
- Salicylsäure (2-Hydroxybenzoesäure)
- Cyanwasserstoff (Blausäure)