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Kohlenstoff 05:43 min

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Transkript Kohlenstoff

Guten Tag und herzlich willkommen. Das heutige Video heißt Kohlenstoff mit lateinischem Namen Carboneum. Kohlenstoff ist ein chemisches Element und steht in der vierten Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente. Kohlenstoff verfügt über vier Außenelektronen. Daraus ergeben sich die Wertigkeiten 4 und seltener 2. Die vier Außenelektronen bedeuten, dass Kohlenstoff die Bindigkeit 4 hat. Seine Oxidationszahlen liegen im Bereich von -4 bis +4. Das chemische Element Kohlenstoff kommt in 4 Modifikationen/Erscheinungsformen vor. Die erste Modifikation ist der Diamant. Das Diamantgitter besteht aus vielen aneinandergefügten Tetraedern. Auch den Graphit findet man in der Natur. Die Graphitstruktur besteht aus Schichten, die wie Honigwaben aus hexagonalen regelmäßigen Sechsecken aufgebaut sind. Das Graphitmolekül ist aus mehreren solcher Schichten aufgebaut. Unlängst wurde Graphiten entdeckt. Graphiten besteht aus einigen wenigen und im Extremalfall aus einer einzigen dieser hexagonalen Schichten. Die Fullerene kennt man seit etwa 1985. Fullerene sind dreidimensionale Moleküle, bestehend aus Kohlenstoffatomen, die bei kleineren Gebilden die Struktur eines Fußballs haben und bei größeren die eines größeren Hohlkörpers. Wir wollen nun Diamant und Graphit miteinander vergleichen. Diamant hat eine Dichte von 3,5g/cm³. Graphit ist leichter. Nur 2,3g/cm³ beträgt die Dichte. Die Härte nach Mohs trägt für Diamant 10. Es ist der härteste bekannte Stoff. Graphit gehört zu den weichsten Stoffen, die man kennt. Die Härte beträgt nur 1. Bei den Schmelztemperaturen kann man für Diamant keinen Wert nennen, weil sich Diamant bei höheren Temperaturen in Graphit umwandelt. Die Schmelztemperatur des Graphits ist die Höchste aller Schmelztemperaturen für bekannte chemischen Verbindungen, 3700°C. Beim Vergleich der elektrischen Leitfähigkeit stellt man fest, dass es sich beim Diamant um einen Isolator handelt. Wenn man die elektrische Leitfähigkeit des Graphits längs der einzelnen Schichten untersucht, so stellt man fest, dass es sich hier um einen Leiter handelt. Diamant und Graphit kommen in der Natur in reiner Form vor. Der Kohlenstoffanteil an der Erdkruste beträgt in gediegener und in gebundener Form zusammengenommen weniger als 1/10%. Einen großen Anteil davon nimmt der Kalkstein ein, Calciumcarbonat CaCo3. Kohlenstoff kommt in vielen chemischen Verbindungen im menschlichen Organismus, in Tieren und in Pflanzen vor. Außerdem trifft man den Kohlenstoff in der Kohle, im Erdöl und im Erdgas an. Wenn wir die anorganische Chemie betrachten, so stellt man fest, dass Kohlenstoff zu einem großen Teil im Kohlenstoffdioxid CO2, das in der Luft enthalten ist, vorkommt. Kohlenstoff kommt auch im Oxid CO Kohlenstoffmonoxid vor. Diese wird als Synthesegas verwendet oder für die Eisenherstellung benutzt. Kohlenstoff ist in gebundener Form in der Kohlensäure H2CO3 und deren Salzen, den Carbonaten enthalten. Wichtige Carbonate sind Soda Na2CO3, das ist Natriumcarbonat, Pottasche K2CO3, das ist Kaliumcarbonat und im Natron NaHCO3, das ist Natriumhydrogencarbonat. Außerdem möchte ich noch die Blausäure HCN und deren Salze, die Cyanide nennen. Ein industriell wichtiges Cyanid ist Kaliumcyanid. Umgangssprachlich auch Cyankali genannt, KCN. Die organische Chemie umfasst etwa 15 Millionen Verbindungen. Organische Chemie ist die Kohlenstoffchemie. Repräsentativ für die vielen Verbindungen, die wir tagein tagaus benutzen, möchte ich einige Vertreter nennen. Alkohol, Essigsäure, Ethylacetat, das ist im Nagellackentferner, Seife, Glycerin, das ist in medizinischen Zäpfen, Aspirin und Zitronensäure, Ethylenglycol, das ist in Frostschutzmitteln, Polyethylen, daraus wird Verpackungsmaterial hergestellt, Polyvinylchlorid, daraus werden viele Gebrauchsgegenstände gefertigt, Teflon, daraus besteht die Beschichtung von Bratpfannen, Polybutadien, daraus wird Synthesekautschuk hergestellt, Autoreifen, Diphenylphtalat, ein Mittel gegen Mücken, Penicillin, das klassische Antibiotikum, Doxicyclin, ein moderneres Breitbandantibiotikum. Man kann mit Fug und Recht sagen, dass es sich bei Kohlenstoff um das Element des Lebens handelt. Ich danke für eure Aufmerksamkeit, alles Gute. Auf Wiedersehen.

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2 Kommentare
  1. Default

    Passt hilfreich

    Von Afra Zeynep, vor 3 Monaten
  2. Default

    gut

    Von Liesegang26, vor fast 3 Jahren