Węgiel (pierwiastek)

B - C - N   C Si       Układ okresowy
Dane ogólne
Nazwa, symbol, l.a.*	Węgiel, C, 6
Własności metaliczne	niemetal
Grupa, okres, blok	14 , 2, p
Gęstość, twardość	2267 kg/m3 0,5 (grafit) 10,0 (diament)
Kolor	czarny (grafit) bezbarwny (diament)
Własności atomowe
Masa atomowa	12,0107 u
Promień atomowy (obl.)	70 (67) pm
Promień kowalencyjny	77 pm
Promień van der Waalsa	170 pm
Konfiguracja elektronowa	href="Hel_(pierwiastek).html" title="Hel (pierwiastek)" >He2s22p2
e- na poziom energetyczny	2, 4
Stopień utlenienia	4, 2
Własności kwasowe tlenków	lekko kwaśne
Struktura krystaliczna	heksagonalna
Własności fizyczne
Stan skupienia	stały
Temperatura topnienia	3773 K (3500 °C)
Temperatura wrzenia	5100 K (4827 °C)
Objętość molowa	5,29×10-6 m3/mol
Ciepło parowania	355,8 kJ/mol (sublimuje)
Ciepło topnienia	brak (sublimuje)
Ciśnienie pary nasyconej	0 Pa
Prędkość dźwięku	18350 m/s
Pozostałe dane
Elektroujemność	2,55 (Pauling) 2,50 (Allred)
Ciepło właściwe	710 J/
Przewodność właściwa	6,1×104 S/m
Przewodność cieplna	129 W/
I Potencjał jonizacyjny	1086,5 kJ/mol
II Potencjał jonizacyjny	2352,6 kJ/mol
III Potencjał jonizacyjny	4620,5 kJ/mol
IV Potencjał jonizacyjny	6222,7 kJ/mol
V Potencjał jonizacyjny	37831 kJ/mol
VI Potencjał jonizacyjny	47277 kJ/mol
Najbardziej stabilne izotopy*
izotop wyst. o.p.r. s.r. e.r. MeV p.r. 11C {syn.} 20,3 min β+   11B 12C 98,9% stabilny izotop z 6 neutronami 13C 1,1% stabilny izotop z 7 neutronami 14C ślady 5730 lat β- 0,156 14N
Tam, gdzie nie jest zaznaczone inaczej, użyte są jednostki SI i warunki normalne.
*Wyjaśnienie skrótów: l.a.=liczba atomowa wyst.=występowanie w przyrodzie, o.p.r.=okres połowicznego rozpadu, s.r.=sposób rozpadu, e.r.=energia rozpadu, p.r.=produkt rozpadu

Chemia > Pierwiastek chemiczny > H - He - Li - Be - B - C - N - O - F - Ne - Na - Mg - Al - Si - P - S - Cl - Ar - K - Ca - Sc - Ti - V - Cr - Mn - Fe - Co - Ni - Cu - Zn - Ga - Ge - As - Se - Br - Kr - Rb - Sr - Y - Zr - Nb - Mo - Tc - Ru - Rh - Pd - Ag - Cd - In - Sn - Sb - Te - I - Xe - Cs - Ba - La - Ce - Pr - Nd - Pm - Sm - Eu - Gd - Tb - Dy - Ho - Er - Tm - Yb - Lu - Hf - Ta - W - Re - Os - Ir - Pt - Au - Hg - Tl - Pb - Bi - Po - At - Rn - Fr - Ra - Ac - Th - Pa - U - Np - Pu - Am - Cm - Bk - Cf - Es - Fm - Md - No - Lr - Rf - Db - Sg - Bh - Hs - Mt - Ds - Rg - Uub - Uut - Uuq - Uup - Uuh - Uus - Uuo


Węgiel (C, łac. carboneum) jest niemetalem, pierwiastkiem należącym do czwartej grupy głównej. Stabilne izotopy to ¹²C oraz ¹³C. Ważnym niestabilnym izotopem jest ¹⁴C (powstający z ¹⁴N w górnych warstwach atmosfery), gdyż jest on używany do datowania.
Zawartość węgla w skorupie ziemskiej wynosi 0,018%.
Węgiel był znany już ludziom pierwotnym. Jako pierwszy za pierwiastek chemiczny uznał go Antoine Lavoisier.
Węgiel posiada następujące odmiany alotropowe:

• grafit
• diament
• fuleren i nanocebulka
• nanorurka
• nanopianka

W naturze węgiel występuje też jako bezpostaciowa sadza. Naturalne złoża węgla kamiennego i węgla brunatnego to mieszanina węgla w postaci grafitu, sadzy i różnego rodzaju zanieczyszczeń.
Liczba znanych związków węgla jest ponad 10 razy większa niż liczba wszystkich znanych związków innych pierwiastków. Wynika to głównie, z jego znaczenia biologicznego, powodującego że na badania związków węgla poświęca się znacznie więcej czasu i nakładów niż na inne działy chemii. Oprócz organiczych związków węgla duże znaczenie mają też dwutlenek węgla, tlenek węgla kwas węglowy, węglany oraz węgliki.
Węgiel stanowi podstawę życia na Ziemi, gdyż z jego związków są zbudowane praktycznie wszystkie struktury organizmów żywych.
Węgiel jest jednym z paliw kopalnych i ważnym źródłem nieodnawialnej energii. Uważa się, że spalanie węgla, a także innych kopalnych paliw przyczynia się do powstawania efektu cieplarnianego.
W postaci czystej węgiel jest albo czarnym, łamliwym ciałem stałym (grafit), albo bardzo twardym i przezroczystym ciałem stałym (diament). Jego postacie czyste są stosowane jako koks i węgiel opałowy do produkcji energii cieplnej, jako sadza w poligrafii, jako diament w jubilerstwie, urządzeniach pomiarowych i narzędziach do skrawania, a w formie bezpostaciowej jako węgiel aktywny stosowany do procesów filtracyjnych.