Hur många valenselektroner har kol?

What is the valency of carbon(C) Valenselektroner

Kol är det sjätte grundämnet i det periodiska systemet. Det utgör också det första elementet i grupp 14. Kolets atommassa är 12,0096. Dess symbol är “C”. Genom valenselektroner deltar kol i bildandet av bindningar.

Kol är det 15:e vanligaste grundämnet i jordskorpan och det fjärde i universum när det gäller massa, efter väte, helium och syre. På grund av dess överflöd och unika organiska ämnen är det ett vanligt inslag i allt det kända livet. Det är tvåa i människokroppen, med 18,5 %, efter syre.

Kolelement

Historia

Människor har känt till kol sedan antiken, till skillnad från andra grundämnen. Kol användes av forntida sumerer och egyptier för att reducera olika metaller så tidigt som 3750 f.Kr. Kol användes fram till 1789, då Antoine Lavoisier gjorde den första noteringen någonsin av det som ett element. Det har upptäckts många andra former av kol, inklusive grafit och grafen samt fulleren. Fullerene tilldelades Nobelpriset i kemi 1996 till Robert Curl och Sir Harold Kroto. Kol studeras fortfarande aktivt och spelar en viktig roll inom alla områden av kemin.

Används

Den unika egenskapen hos kol att bilda starka bundna kedjor är oöverträffad bland element. Denna förmåga är förseglad av väteatomer. Dessa kolväten används oftast för bränslen. De kan utvinnas från fossila bränslen som olja, kol och naturgas. En liten men betydande del av detta kolväte används för att producera polymerer, färger, lösningsmedel, plaster och andra produkter inom den petrokemiska industrin.

Metallsmältning använder orent kol i form av koks (från kol) och träkol (från trä). Det är särskilt viktigt för järn- och stålindustrin. Kolfiber är ett starkt men lätt material som har många användningsområden. Kolfiber används i tennisracketar samt skidor, fiskespön och raketer. Grafit kan användas för att göra pennor, penslar för elmotorer och ugnsfoder. Aktivt kol kan användas för att rena och filtrera. Det finns i köksfläktar och andningsskydd.

Nya upptäckter av kolnanorör, fullerener och atomtunna grafenskivor har revolutionerat hårdvaruutvecklingen inom elektronikindustrin såväl som inom nanoteknik. För borrning och skärning av stenar kan industridiamanter användas. Skyddsytor som rakblad kan skyddas med diamantfilmer.

Kolets position i det periodiska systemet

Kolets position i det periodiska systemet

De nukleära egenskaperna

Det finns två stabila kolisotoper: kol-12 (vilket är 98,93 % av naturligt kol) eller kol-13 (1,07%). Det finns 14 radioaktiva kolisotoper, men kol-14 har den längsta halveringstiden på 5 730 + 40 år.

Atomvikten används som ett förord ​​till grundämnets symbol och atomnumret används som ett underskrift. Således representeras isotopen av kol-12 som 12 C. Isotopen kol-13, en av de stabila nukliderne, är särskilt intressant eftersom dess kärnspinning ger svar på en anordning som kallas en kärnmagnetisk resonansspektrometer. Detta är användbart för att undersöka molekylstrukturen hos kovalent bundna föreningar som innehåller kol. Denna isotop kan också användas för att märka föreningar som kommer att bli föremål för masspektrometrianalys, vilket är ett annat verktyg som används ofta för att identifiera atomer eller molekyler.

Naturligt överflöd

Kol finns i solen, liksom andra stjärnor. Den bildas av resterna av en supernova. Den skapas genom kärnfusion i större stjärnor. Grafit finns på många ställen. Vissa meteoriter innehåller mikroskopiska kristaller som kan användas som diamant.

Mineralet kimberlit är en källa till naturliga diamanter. Den finns i Ryssland, Botswana och DR Kongo samt Kanada. Det finns i atmosfären på många planeter, oftast som koldioxid. Atmosfärens koncentration av koldioxid är 390 ppm på jorden och denna siffra ökar.

atomnummer6
atomvikt12.0096 till 12.0116
kokpunkt4 827 °C (8 721 °F)
smältpunkt3 550 °C (6 420 °F)
densitet
diamant-3,52 g/cm 3
amorf1,9 g/cm 3
grafit2,25 g/cm 3
oxidationstillstånd+2, +3, +4
elektronkonfiguration1 s 2 2 s 2 2 p 2

Grundämnet kol i organisk kemi

Organisk kemi, ett av kemins viktigaste delområden, är helt baserad på grundämnet kol. Kol kan bilda starka bindningar med andra kolatomer. Detta gör den till en av de viktigaste byggstenarna för organiska föreningar. Kol kan också bilda bindningar med andra element som syre, kväve eller väte. Dessa bindningar är grunden för funktionella grupper som möjliggör skapandet av många föreningar, från läkemedel till färgämnen.

Biologisk roll

Kol är avgörande för vår existens. Eftersom det kan bilda många olika kedjor med olika längd är kol nödvändigt för livet. En gång trodde man att kolbaserade molekyler av levande materia endast kunde erhållas från levande organismer. De troddes ha en “gnista för livet”. År 1828 syntetiserades emellertid urea från oorganiska kemikalier och både organiska och oorganiska grenar av kemin slogs samman.

Levande organismer som inte fotosyntes måste förlita sig på andra levande varelser för kolmolekyler. Deras matsmältningssystem omvandlar kolhydrater till monomerer, som de sedan kan använda för att skapa sina egna cellstrukturer. Dessa reaktioner drivs av andning. Andning är den process genom vilken syre reagerar med kolhydrater för att göra koldioxid och vatten. Denna reaktion frigör energi som är tillgänglig för cellerna.

Vilka är valenselektronerna i kol?

Valenselektronerna är det totala antalet elektroner som finns i det sista skalet efter kolets elektronkonfiguration. Det totala antalet elektroner i en given bana kallas valenselektronen. Ett elements egenskaper bestäms av valenselektronerna. De deltar också i bildandet av obligationer.

Kolets elektronkonfiguration indikerar att det sista kolskalet har fyra elektroner. Den här webbplatsen har en artikel som förklarar elektronkonfigurationen för kol. Du kan läsa den om så önskas.

Vad är valenselektronerna i kol

Hur många elektroner, protoner och neutroner innehåller kolatomen (C)?

Kärnan kan hittas i mitten av en atom. Kärnan är hem för protoner och neutroner. Atomnumret för kol(C) är 6. Antalet protoner kallas atomnumret. Sex protoner finns i kol. Kärnan innehåller ett elektronskal som är lika med sex protoner. En kolatom kan ha sex elektroner.

Skillnaden mellan antalet atomer och antalet atommassor är det som bestämmer antalet neutroner i ett grundämne. Det betyder att neutrontal (n),= = atommassa (A) + atomnummer (Z).

Vi vet att atomnumren för kol är 6 och 12. Neutron (n) = 12 – 6 = 6. Antalet neutroner som finns i kol(C) är därför 6.

Valens är förmågan hos en atom i ett kemiskt element att bilda ett visst antal kemiska bindningar med andra atomer. Det tar värden från 1 till 8 och kan inte vara lika med 0. Det bestäms av antalet elektroner i en atom som används för att bilda kemiska bindningar med en annan atom. Valensen är ett verkligt värde. Numeriska valensvärden anges med romerska siffror (I,II, III, IV, V, VI, VII, VIII).

Hur kan man ta reda på antalet valensneutroner i en kolatom?

Dessa är stegen för att bestämma valenselektronen. En av dessa är elektronkonfigurationen. Utan en elektronkonfiguration är det omöjligt att bestämma valensen av något element. Det är lätt att bestämma valensen av något element genom att känna till elektronkonfigurationen. Du hittar den här. Den här artikeln fokuserar på kolets elektronkonfiguration.

Det är dock möjligt att identifiera valenselektroner genom att placera elektroner enligt Bohr-principen. Vi ska nu lära oss hur man identifierar valenselektronen i kol.

Termerna ” oxidationsgrad ” och ” valens ” kanske inte är samma, men de är numeriskt nästan identiska. Den villkorliga laddningen av en atoms atom kallas oxidationstillståndet. Det kan vara antingen positivt eller negativt. Valens hänvisar till förmågan hos en atom att bilda bindningar. Det kan inte ha ett negativt värde.

Beräkna antalet elektroner som finns i kol (C)

Först måste vi veta hur många elektroner som finns i varje kolatom. Du måste veta hur många protoner det finns i kol för att bestämma antalet elektroner. För att veta antalet protoner i kol måste du känna till dess atomnummer. Ett periodiskt system krävs för att bestämma atomnumret. Det periodiska systemet innehåller den information som behövs för att bestämma atomnumret för kolelement.

Antalet protoner kallas atomnumret. Kärnan innehåller också elektroner som är lika med protoner. Det betyder att elektroner är lika med atomnumren i kolatomer. Atomnumret för kol kan ses i det periodiska systemet vid 6. Det betyder att en kolatom kan ha sex elektroner.

  1.  Valensen är ett numeriskt kännetecken för förmågan hos atomer i ett givet element att binda med andra atomer.
  2. Valensen av väte är konstant och lika med ett.
  3. Valensen av syre är också konstant och lika med två.
  4. Valensen för de flesta av de andra elementen är inte konstant. Det kan bestämmas genom formlerna för deras binära föreningar med väte eller syre.

Du måste utföra elektronkonfiguration av kol (C)

Viktigt steg 2 Detta steg innebär att ordna elektronerna i kol. Kolatomer innehåller sex elektroner. Kolets elektronstruktur visar att det finns fyra elektroner i L-skalet och två i K-skalet.

Det betyder att det första kolskalet innehåller två elektroner och det andra har fyra. Genom underbanan är elektronkonfigurationen för kol 1s 2  2s 2  2p 2 .

Beräkna det totala antalet elektroner och bestäm valensskalet

Det tredje steget är att bestämma valensen. Valensskalet är det sista skalet efter elektronkonfigurationen. En valenselektron är summan av alla elektroner som finns i ett valensskal. Kolets elektronkonfiguration indikerar att det sista kolskalet har fyra elektroner (2s 2  2p 2 ). Valenselektronerna för kol är därför fyra.

Genom valenselektroner, sammansatt bildning av kol

Genom sina valenselektroner deltar kol i bildandet av bindningar. Vi vet att kol har fyra valenselektroner. Denna valenselektron är involverad i bildandet av bindningar med andra element.

Kolatomer skapar bindningar genom att dela elektroner och väteatomer. Elektronkonfigurationen för väte visar att väte bara har en elektron. Genom att dela elektroner skapar fyra väteatomer och en kolatom metan (CH 4 ).

Resultatet är att kolatomen har fullbordat sin oktav och nu får den elektroniska konfigurationen av neon. Väte, å andra sidan, förvärvar den elektroniska konfigurationen av Helium. Kovalent bindning tillåter en kolatom att dela elektroner med fyra vätemolekyler för att göra metan (CH 4 ).

Kolatomernas jonegenskaper

Elektronkonfigurationen för kolatomer är 1s 2  2s 2  2p 2 .  Ett anjonelement är kol. En anjon är ett laddningsneutralt element som tar emot en elektron för att göra den till en negativ jon. En kolatoms sista omloppsbana har fyra elektroner. Först tar kolatomen 2 elektroner. Då behövs ytterligare 2 elektroner för att fylla oktaven.

Jonegenskaper hos kolatomer

Kolatomer kan ta på sig elektroner och bli negativa joner. Kol är därför ett anjonelement.

Vad är valensen för kol (C)?

Valens (eller valens) är förmågan hos ett elements atom att förena en annan atom i bildandet av en molekyl. Valensen är antalet oparade elektroner som finns i ett elements sista omloppsbana. Vi vet att elektronkonfigurationen för en kolatom vanligtvis är 1s 2  2s 2  2p 2 .

Elektronkonfigurationen för ett element i dess exciterade tillstånd bestämmer dess värde. C*(6) är elektronkonfigurationen för kol i exciterat tillstånd. Det är C*(6) = 1s 2  2s 2  2p x 1  2p y 1 .  Denna elektronkonfiguration av kol visar två oparade elektroner. Valensen för kolatomen i detta fall är 2.

Kolets elektronkonfiguration kan ändras igen om kolatomen exciteras bortom denna gräns. C*(6) är den andra elektronkonfigurationen för en kolatom när den är i ett exciterat tillstånd. Det är C*(6) = 1s 2  2s 1  2p x 1  2p y 1  2p z 1 .  Kolatomen innehåller 4 oparade elektroner. I det här exemplet skulle valensen för kolatomen vara 4.

Kolatomens sista elektronkonfiguration (C) indikerar att det finns ett maximalt antal oparade elektroner i en kolatom.

Vad är valensen av kol (C)

Därför är valensen för en kolatom 4. Därför är valensen för kolatomer 2, 4.

Fakta

  • Atomsymbol (på grundämnenas periodiska system: C.
  • Atomnummer (antal protoner i kärnan). 6.
  • 12,0107 är medelmassan av en atoms atomvikt.
  • De vanligaste isotoperna är kol-12 (6 protoner och 6 neutroner och 6 elektroner) och kol-13 (6 prototoner, 7 neutroner och 6 elektroner).
  • 2,2670 gram per kubikcmimeter.
  • Smältpunkt: 6 422 grader Fahrenheit (3 550 grader Celsius).
  • Kokpunkt: 6 872 F (3 800 C) (sublimering).
  • Fas vid rumstemperatur: Fast.
  • Det finns totalt 15 isotoper. Det finns två stabila isotoper. Dessa är atomer med olika antal neutroner.

Referenser:

  • Tiwari, SK, et al. “Graphene research and their outputs: Status and prospect,” Journal of Science: Advanced Materials and Devices, Vol. 5, nr 1, 10–29, mars 2020.
  • Savvatimskiy, A (2005). “Mätningar av smältpunkten för grafit och egenskaperna hos flytande kol (en recension för 1963–2003)”.
  • Dresselhaus, MS; Dresselhaus, G.; Avouris, Ph., red. (2001). Kolnanorör: syntes, strukturer, egenskaper och tillämpningarÄmnen i tillämpad fysik .
  • Haaland, D (1976). “Grafit-vätska-ånga trippelpunktstryck och densiteten av flytande kol”.
Alexander Stephenson

Candidate of Chemical Sciences, chefredaktör för Guide-scientific.com. Föreläsare vid flera internationella nätskolor, medlem i juryn för kemitävlingar och författare till vetenskapliga artiklar.

Rate author

Kommentera