Redigerer Karbon

{{Andrebetydninger}}
{{Infoboks grunnstoff|
navn=Karbon
|symbol=C
|atomnummer=6
|utseende=svart (grafitt)<br />fargeløs (diamant)
|gruppe=14
|periode=2
|blokk=p
|kjemisk gruppe=[[ikke-metall]]er
|atomvekt=12,0107&nbsp;[[Atommasseenhet|u]]
|empirisk atomradius=70&nbsp;[[Picometer|pm]]
|kalkulert atomradius=67&nbsp;pm
|kovalent radius=77&nbsp;pm
|van der Waal-radius=170&nbsp;pm
|elektronkonfigurasjon=&#91;[[Helium|He]]&#93; 2s<sup>2</sup> 2p<sup>2</sup>
|elektroner per energinivå=2, 4
|oksidasjonstilstander='''4''', 2
|krystallstruktur=heksagonal
|stofftilstand=fast stoff
|smeltepunkt=3&nbsp;500°[[Celsiusskalaen|C]]
|kokepunkt=4&nbsp;827&nbsp;°C
|molart volum=5,29 · 10<sup>-6</sup> m³/mol
|tetthet=2&nbsp;267&nbsp;[[Kilogram|kg]]/[[Kubikkmeter|m³]]&nbsp;(grafitt)<br />3&nbsp;513&nbsp;kg/m³&nbsp;(diamant)
|hardhet=0,5 (grafitt)<br />10 (diamant) ([[Mohs skala]])
|kritisk temperatur=
|kritisk trykk=
|kritisk tetthet=
|fordampningsvarme=355,8&nbsp;kJ/mol
|smeltevarme=100&nbsp;kJ/mol (grafitt)<br />120&nbsp;kJ/mol (diamant)
|damptrykk=0&nbsp;[[Pascal (enhet)|Pa]]
|lydfart=18&nbsp;350&nbsp;[[Meter per sekund|m/s]] (diamant)
|elektronegativitet=2,55
|spesifikk varmekapasitet=710&nbsp;[[Joule|J]]/(kg•[[Kelvin|K]])
|elektrisk ledningsevne=Grafitt: 3 · 10<sup>6</sup> [[Siemens (enhet)|S]]/m<br />Diamant: 1 · 10<sup>-4</sup> S/m
|termisk ledningsevne=Grafitt: 119–165 [[Watt|W]]/(m · K)<br />Diamant: 900–1300 W/(m · K)
|første ionisasjonspotensiale=1&nbsp;086,5&nbsp;kJ/mol
|andre ionisasjonspotensiale=2&nbsp;352,6&nbsp;kJ/mol
|tredje ionisasjonspotensiale=4&nbsp;620,5&nbsp;kJ/mol
}}
'''Karbon''' eller '''kullstoff''' er et [[ikke-metall]]isk [[grunnstoff]] med [[kjemisk symbol]] '''C''' og [[atomnummer]] 6. Fra naturens side er det tre ulike isotoper, hvor [[Karbon-12|<sup>12</sup>C]] og [[Karbon-13|<sup>13</sup>C]] er stabile, mens [[Karbon-14|<sup>14</sup>C]] er [[Radioaktivitet|radioaktivt]], med en [[halveringstid]] på omtrent 5730 år.<ref name="isotopes">{{Cite web|url=http://www.webelements.com/webelements/elements/text/C/isot.html|title=Carbon&nbsp;– Naturally occurring isotopes|publisher=WebElements Periodic Table|accessdate=2008-10-09}} {{Språkikon|en}}</ref> Karbon er et av få [[Oppdagelser av grunnstoff|grunnstoffer som har vært kjent siden oldtiden]].<ref>{{Cite web|url=http://www.chemicalelements.com/show/dateofdiscovery.html|title=Periodic Table: Date of Discovery|publisher=Chemical Elements.com|accessdate=2007-03-13}} {{Språkikon|en}}</ref>

Karbon forekommer i flere ulike allotropiske tilstander, hvor de best kjente er [[grafitt]], [[diamant]] og [[amorft karbon]]. De [[fysisk egenskap|fysiske egenskapene]] for karbonet i dets ulike allotropiske tilstander er meget ulike: for eksempel er diamant i høy grad [[Transparens|transparent]], mens grafitt har høy [[opasitet]], og er sort; diamant er et av de hardeste materialene man kjenner, grafitt er bløtt nok til å danne streker på papir (derav dets navn, som er avledet fra det [[gresk]]e ordet for «å skrive»); diamant har lav [[Resistivitet|elektrisk ledningsevne]], grafitt er en utmerket [[elektrisk leder]]. Under normale forhold har diamant den høyeste [[Termisk konduktivitet|varmeledningsevnen]] av alle kjente materialer.

Karbon er det 15. mest vanlige grunnstoffet i jordskorpen, og det fjerde mest vanlige grunnstoffet i universet målt i masse, etter [[hydrogen]], [[helium]] og [[oksygen]]. Karbon eksisterer i alle kjente livsformer, og er det grunnstoffet man finner nest mest av i menneskekroppen målt i masse (omtrent 18,5&nbsp;%), etter oksygen.<ref>{{Cite web|url=http://www.daviddarling.info/encyclopedia/E/elbio.html|title=Biological Abundance of Elements|publisher=The Internet Encyclopedia of Science|accessdate=2008-10-09}} {{Språkikon|en}}</ref>

== Historie ==
Karbon (fra [[latin]] ''carbonum'' som betyr [[kull]]) har vært kjent siden de tidligste sivilisasjoner i form av sot og kull. [[Diamant]]er var trolig kjent i [[Kina]] 2&nbsp;500 år før Kristi fødsel, mens trekull ble fremstilt i romertiden med samme metoder som brukes i dag.

I 1722 viste René A. F. de Réaumur at [[jern]] kunne styrkes og bli til [[stål]] ved absorpsjon av et stoff, nå kjent som karbon. I 1772 kunne Antoine Lavoisier demonstrere at diamanter er en form for karbon da han brente prøver av diamant og kull, og viste at ingen av dem avga vann, og begge frigjorde samme mengde karbondioksid ('''CO'''<sub>2</sub>) pr. [[gram]]. [[Carl Wilhelm Scheele]] oppdaget at [[grafitt]], som inntil da hadde vært ansett for å være en form for [[bly]], i virkeligheten var en form for karbon. De franske forskerne Claude Louis Berthollet, Gaspard Monge og C. A. Vandermonde viste i 1786 at grafitt var rent karbon, og i sin rapport foreslo de navnet ''«carbone»'' (fra latin ''carbonum'') på grunnstoffet.

En ny [[allotrop]]isk form av karbon ble oppdaget i 1985, og ga oppdagerne [[nobelprisen i kjemi]] i 1996.

[[Fil:Electron shell 006 Carbon.svg|thumb|left|Karbonatomets [[elektronskall]]]]

== Egenskaper ==
Karbon er plassert i [[p-blokk]]en i [[det periodiske system]]. Karbon har bemerkelsesverdige egenskaper, noen er et [[paradoks]]. De forskjellige allotropiske formene (se under) inkluderer det hardeste naturlige materialet (diamant) men også et av de mykeste (grafitt).

Karbon har lett for å binde seg med andre små [[atom]]er, inkludert andre karbon-atomer, og kan danne stabile [[Kovalent binding|kovalente bindinger]] med disse atomene. På grunn av disse egenskapene er karbon til stede i nesten ti millioner<ref>[http://periodic.lanl.gov/elements/6.html Los Alamos National Labs]   {{Wayback|url=http://periodic.lanl.gov/elements/6.html |date=20080913063402 }}</ref> forskjellige stoffer, størstedelen av de kjente kjemiske forbindelsene.

Karbon er grunnleggende i alt [[Organiske forbindelser|organisk materiale]]. Læren om karbonets kjemi har derfor fått navnet [[organisk kjemi]]. «Hvis det ikke var for karbon, ville livet slik vi kjenner det, ikke vært mulig», skriver [[Paul Davies]]. Det er det femtende mest vanlige grunnstoffet, men karbonatomene utgjør ingen stor del av oss. Av 200 atomer i en menneskekropp, vil 126 være [[hydrogen]], 51 vil være [[oksygen]] og bare 19 karbon.<ref>Bill Bryson: ''En kort historie om nesten alt'', forlaget Gyldendal, Oslo 2005, ISBN 82-05-33391-2</ref>

=== Allotroper ===
Karbon har flere [[Allotropi|allotroper]], det vil si varianter eller grunnstrukturer:
[[Fil:Rough diamond.jpg|left|thumb|Rådiamant]]
* [[Diamant]] ([[karbon 13-diamantene]]) er det hardeste naturlige stoffet. Struktur: Hvert [[atom]] er [[tetraeder|tetraedrisk]] bundet til fire andre karbonatomer, og danner en tredimensjonal kovalent nettverkstruktur. Diamant er en elektrisk [[isolator]], men har svært god evne til å lede [[varme]]. Årsaken er at molekylet holdes sammen at et nettverk av [[Kovalent binding|kovalente bindinger]] som tillater lite bevegelse til individuelle karbonatomer. Derfor vil all tilført varme overføres som molekylær bevegelse gjennom diamanten.
* [[Grafitt]] er en myk forbindelse. Struktur: Hvert atom er [[trekant|trigonalt]], planart bundet til tre andre karbonatomer slik at det dannes lag av karbonatomer ordnet i [[heksagon|bikubemønster]]. Bindingsavstanden mellom karbonatomene i lagene er 141 pm. Avstanden mellom lagene er 335 pm, noe som gir svake krefter mellom lagene.
* [[Fulleren]]er har følgende struktur: Store molekyler bestående av karbonatomer som er trigonalt, men ikke-planart bundet slik at de danner sfæriske molekyler.
* [[Lonsdaleitt]] er et mineral<ref>[http://www.mindat.org/min-2431.html Mindat.org – Lonsdaleite]</ref> som kan bli dannet når grafittholdige [[meteoritt]]er treffer bakken. Struktur: Som diamant, men danner heksagonalt [[Krystallsystem|krystallgitter]].<ref>{{Kilde www |url=http://phycomp.technion.ac.il/~anastasy/thesis/node8.html |tittel=Technion – Israel Institute of Technology – Lonsdaleite |besøksdato=2008-09-29 |arkiv-dato=2013-10-17 |arkiv-url=https://web.archive.org/web/20131017075647/http://phycomp.technion.ac.il/~anastasy/thesis/node8.html |url-status=yes }}</ref>
* [[Karbonnanorør]] er små rør bestående av karbon. Struktur: Hvert karbonatom er trigonalt bundet i et kurvet ark som danner en hul [[sylinder]].
Mer enn 95 prosent av alle kjente stoffer inneholder karbon, dette kommer av at karbon lett inngår [[Kjemisk forbindelse|kjemiske forbindelser]] med andre [[grunnstoffer]].

=== Isotoper ===
Naturlig forekommende karbon består av 2 stabile [[isotop]]er: <sup>12</sup>'''C''' (98,93&nbsp;%) og <sup>13</sup>'''C''' (1,07&nbsp;%). I tillegg finnes det små mengder av den ustabile, og dermed [[Radioaktivitet|radioaktive]] <sup>14</sup>'''C''' (0,0000000001&nbsp;%)'''.''' <sup>14</sup>'''C''' blir dannet høyt oppe i [[atmosfæren]]. Dette skjer ved at [[kosmisk stråling]] danner [[nøytron]]er som igjen reagerer med [[nitrogen]]atomer slik at man får <sup>14</sup>'''C'''. Reaksjonen ser slik ut.

:<sup>1</sup>n + <sup>14</sup>N → <sup>14</sup>C + <sup>1</sup>H

Det finnes også 12 kunstig fremstilte isotoper. Den mest stabile er <sup>11</sup>'''C''' med halveringstid 20,39 minutter. Alle de resterende isotopene har halveringstider kortere enn 20 sekunder, og de fleste kortere enn 1 sekund.<ref>[http://ie.lbl.gov/education/parent/C_iso.htm Lawrence Berkeley National Laboratory – Isotoptabell for karbon] {{Wayback|url=http://ie.lbl.gov/education/parent/C_iso.htm |date=20080601171148 }}</ref>

[[Chemical Abstracts Service|CAS]]-nummer: 7440-44-0

== Forekomst ==
Karbon er det fjerde mest utbredte grunnstoffet i universet målt i masse, etter [[hydrogen]], [[helium]] og [[oksygen]]. Man finner karbon i [[solen]], [[stjerne]]r, [[komet]]er, samt i de fleste [[planet]]ers [[atmosfære]]r. Enkelte meteoritter inneholder mikroskopiske [[diamant]]er, dannet da [[solsystemet]] enda var en [[protoplanetarisk skive]]. Mikroskopiske diamanter kan også dannes under intenst trykk og ved høye temperaturer på nedslagssteder etter meteorittnedslag.<ref>{{Cite book|author=Mark, Kathleen|year=1987|title=Meteorite Craters|url=https://archive.org/details/meteoritecraters0000mark_o3c4|publisher=University of Arizona Press|isbn=0-8165-0902-6}} {{Språkikon|en}}</ref>

I kombinasjon med oksygen, i den kjemiske forbindelsen [[karbondioksid]], finner man karbon i jordens atmosfære (anslagsvis 810 [[tonn|gigatonn]] med karbon) og oppløst i vann i alle typer vannlegemer, som i hav, innsjøer og elver (anslagsvis 36 000 [[tonn|gigatonn]] med karbon, omtrent 1900 gigatonn karbon befinner seg i [[biosfære]]n. [[Hydrokarbon]]er, som [[kull]], [[olje]] og [[naturgass]], inneholder også karbon.

Karbon forekommer naturlig i ren form (diamant og grafitt), og finnes i mange [[mineral]]er og i utallige kjemiske forbindelser.

== Anvendelse ==
[[Fil:GraphiteUSGOV.jpg|left|thumb|Grafitt]]
* Naturlige diamanter brukes som [[edelsten|smykkestein]] på grunn av sitt vakre fargespill. Til en viss grad brukes også kunstige diamanter, men disse er ikke så høyt ansett og er vesentlig billigere.
* Kunstige diamanter samt små, naturlige diamanter og diamantstøv brukes i bore-, slipe- og skjæreverktøy på grunn av sin [[Hardhet (materialvitenskap)|hardhet]].
* [[Grafitt]] kombinert med [[leire]] brukes som [[skriveredskap]] i [[blyant]]er.
* Kull blir brukt i [[smed]]kunsten, som varmekilde.
* Grafitt brukes som [[nøytron]]moderator i [[kjernereaktor]]er.
* Den [[radioaktiv]]e [[isotop]]en [[karbon-14]] brukes i datering av dødt organisk materiale ([[dyr]], [[planter]], [[trevirke]] osv.)
* Diamantstøv brukes i datamaskiner, som kjølesystem, på grunn av sin unike evne til å lede varme.
{{Clear|left}}

== Se også ==
* [[Diamant]]
* [[Grafitt]]
* [[Kull]]
* [[Karbondatering]]

== Referanser ==
<references/>

== Eksterne lenker ==
* [http://forskning.no/materialteknologi-nanoteknologi/2008/02/superstoffet-karbon Superstoffet karbon] - Interaktiv multimedia fra forskning.no 31.3.05

{{Periodesystemet}}
{{Autoritetsdata}}

[[Kategori:Grunnstoffer]]
[[Kategori:1000 artikler enhver Wikipedia bør ha]]