Wikijunior Die Elemente/ Elemente/ Kohlenstoff

Die Position von Kohlenstoff im Periodensystem der Elemente.	Die Werte.

Wie sieht es aus und wie fühlt es sich an?

Kohle ist aus Kohlenstoff gemacht

Das Aussehen von Kohlenstoff hängt von seiner molekularen Struktur ab. Kohlenstoff gibt es in vielen Formen (Graphit, Holzkohle, Diamant, ...) die man „allotrope Modifikationen“ nennt. (Mehr Informationen dazu findest du im Wikipedia-Artikel.)

Eine der bekanntesten Kohlenstoffmodifikationen ist Diamant. Er ist sehr rein und glänzt stark. Diamanten sind sehr wertvoll und erreichen auf einer Härteskala von 1-10 die Nummer 10 (Diamant ist das härteste Element in der Natur). Weniger wertvolle Diamanten können auch mit anderen Kohlenstoffmodifikationen produziert werden. Außerdem ist Diamant einer der seltenen Stoffe, die sehr gut Hitze leiten, Strom aber überhaupt nicht. Diamanten können brennen.

Ein weiterer, sehr bekannter Kohlenstofftyp ist Graphit, der in Bleistiftminen zu finden ist. Graphit ist grau und sehr weich, er bekommt auf der Härteskala die Nummer 1.

Wie wurde Kohlenstoff entdeckt und woher hat es seinen Namen?

Die Menschen kannten Kohlenstoff schon vor langer Zeit und verwendeten ihn damals in Form von Holzkohle. Der deutsche Name Kohlenstoff kommt vom altgermanischen Wort kolo für Kohle. Im Englischen heißt der Kohlenstoff „carbon“, dies stammt vom lateinischen Namen carbo für Holzkohle. Daher kommt das chemische Symbol C.

Wusstest du, dass...

• Kohlenstoff bei höheren Temperaturen länger fest bleibt als andere Stoffe?
• Kohlenstoff das einzige Element ist, welches sich mit sich selbst zu großen Ketten und Molekülen zusammenschließen kann?
• die meisten bekannten Moleküle Kohlenstoff enthalten?
• Kohlenstoff eines der vier Hauptelemente der meisten oder sogar aller Lebewesen ist?
• Kohlenstoff bei hohen Temperaturen gasförmig wird, ohne dazwischen einmal flüssig zu werden?
• Kohlenstoff der wichtigste Bestandteil von Eiweißen, Fetten und Kohlenhydraten (z.B. Zucker und Mehl) ist?

Wo kommt Kohlenstoff vor?

Kohlenstoff findet man an vielen Orten. Diamant und Graphit, welche alle aus Kohlenstoff bestehen, findest du tief unter der Erde. Kohlenstoff ist außerdem in allen Lebewesen und organischen Verbindungen enthalten, wie Fett Zucker oder Öl. Auch in der Atmosphäre findest du Kohlenstoff als Teil von Kohlenstoffdioxid und anderen Verbindungen. Manche Wissenschaftler vermuten, dass ohne Kohlenstoff kein Leben auf der Erde möglich wäre. Andere glauben, dass es auch Lebewesen geben könnte, die auf dem Basiselement Silizium (Si) aufgebaut sind.

Ein Rennauto. Die Außenhülle besteht aus Stahl, es verbrennt Öl und es fährt auf Asphalt. Jedes dieser Stoffe enthält Kohlenstoff. Dieses Auto stößt außerdem Kohlenstoffdioxid (dies atmen wir auch aus) in die Atmosphäre, währenddessen es das Öl verbrennt.

Wofür wird Kohlenstoff gebraucht?

Diamanten werden häufig zur Dekoration genutzt oder in Schmuck verarbeitet. Da Diamanten so hart sind, werden sie manchmal auch als Schneidewerkzeuge benutzt. Diese sind allerdings sehr teuer.

Graphit ist sehr weich. Deswegen bestehen die meisten Bleistiftminen aus Graphit, auch wenn sie Bleistifte heißen.

Wird Kohlenstoff zusammen mit Eisen in einem Ofen erhitzt, so entsteht Stahl.

Verbindet sich der Kohlenstoff mit Wasserstoff, so entstehen Kohlenwasserstoffmoleküle. Sie sind sehr wichtig, da sie Energie speichern können. Einer der bekanntesten Kohlenwasserstoffe ist das Erdöl. Aus Erdöl werden unter anderem hergestellt:

• Benzin und Diesel für Fahrzeuge
• Heizöl, um deine Wohnung zu heizen
• Schmiermittel, zum Beispiel um deine Fahrradkette zu ölen
• viele Plaste

Auch im Lebensmittelbereich kommt Öl zum Einsatz, allerdings Speiseöl, das nicht aus Erdöl hergestellt wird, sondern aus fetthaltigen Früchten, wie z. B. Oliven, oder aus Nüssen und Kernen gepresst wird.

Ist Kohlenstoff gefährlich?

Kohlenstoff ist im Prinzip ungefährlich. Eingeatmeter Ruß oder Rauch allerdings ist schädlich für die Lungen und enthält viel Kohlenstoff. Kohlenstoff ist auch ein Teil von Kohlenstoffdioxid, welches mit der globalen Klimaerwärmung verbunden wird. Wenn Kohlenstoff unter Sauerstoffmangel unvollständig verbrennt, entsteht das sehr giftige Kohlenstoffmonoxid, also atme lieber nicht den Rauch ein, der aus dem Auspuff eures Autos kommt. Auch wegen des krebserregenden Benzols, doch dazu später mehr. (Ungefährlich, kein GHS-Piktogramm.)

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