Leseprobe (PDF) - Die Elemente - Bausteine unserer Welt

Kohlenstoff
KOHLENSTOFF IST der Grundbaustein des
Lebens. Natürlich gibt es noch viele weitere
Elemente, ohne die es kein Leben gäbe, aber
die einzigartigen Eigenschaften des Kohlenstoffs
halten einfach alles zusammen: vom
spiralförmigen Gerippe der DNS bis zu den
komplizierten Ringen und Schlingen von Steroiden
und Proteinen. Tatsächlich sind »organische
Verbindungen« gleichbedeutend mit
Kohlenstoffverbindungen.
Damit nicht genug, bildet der Kohlenstoff
auch den Diamanten, die härteste bekannte
Substanz auf Erden (zumindest bisher; zu den
Herausforderern siehe Bor, Element 5). Aber
Diamanten sind weder so selten, wie allgemein
angenommen, noch ungewöhnlich
schön, und sie sind auch nicht für die Ewigkeit:
Diese Mythen wurden allesamt vom Bergbauunternehmen
DeBeers in die Welt gesetzt,
ohne dessen Monopol Diamanten nur ein
Zehntel ihres heutigen Preises kosten würden.
Ein geschliffener Zirkonia oder kristallines
Siliciumcarbid (Karborund) sind nicht weniger
schön. Und bei ausreichend hohen Tem-
� Ein »Kongo-Würfel«, ein billiger
polykristalliner Diamantencluster.
� Gravuren in
Kohle (grob gesagt:
C n H 2n ) sind überall
zu fi nden, wo es
Kohle gibt.
� Ein Diamant ist für die Ewigkeit – sofern er nicht
zu sehr erhitzt wird, weil er dann zu Kohlendioxid
verbrennt.
peraturen verbrennen Diamanten und lösen
sich in Kohlendioxid auf.
Vor 25 Jahren hätte ich diese Worte wahrscheinlich
noch mit Kohlenstoff geschrieben,
denn beim »Blei« im Bleistift handelt es sich in
Wahrheit um Graphit, eine Form des Kohlenstoffs.
Kohlenstoffatome ordnen sich gern zu
Tafeln ähnlich einer Honigwabe an, mit einem
Kohlenstoffatom an jeder Ecke. Stapelt man
diese Tafeln übereinander, so erhält man Graphit.
Zu einer Kugel gefaltet, bilden sie einen
C 60 -»Buckyball«, benannt nach Buckminster
Fuller, dem Erfinder der geodätischen Kuppel.
Zu Röhren zusammengerollt ergeben sie das
stärkste bekannte Material: Kohlenstoffnanoröhren.
Gegenwärtig wird viel über den Kohlenstoff
diskutiert, denn die Menschheit pustet
das Kohlendioxid hunderttausendmal so
schnell in die Atmosphäre zurück, wie die
Sümpfe es zur Zeit der Dinosaurier speichern
konnten. Interessant ist, dass es sich mit dem
Stickstoff gerade umgekehrt verhält.
� Ein Graphitblock (reiner Kohlenstoff) aus dem ersten
Atomreaktor, beschrieben unter Fermium (100).
� Verkupferte Schweißelektroden aus
Graphit erhält man in jeder Fachhandlung.
� Computermodell
von C 60 (»Buckyball«).
� Winzige Industriediamanten
verwandeln diese
Stahlscheibe in ein extrem
hartes Schleifrad.
� Kohle, wie man sie
zum Heizen und für
Schmiedearbeiten
verwendet.
Elektronenverteilung
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 6d 7s 7p
Elementares
Atommasse
12,0107 amu
Dichte
2,260 g/cm 3
Atomradius
67 pm
Kristallstruktur
Atomares Emissionsspektrum
Materiezustand
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500
13