Изворни код странице Угљеник

{{Друге употребе|Карбон}}
{{Хемијски елемент
| група_низ = [[Бор (хемијски елемент)|Бор]] – '''Угљеник''' – [[Азот]]
| периода_низ =<br />'''C'''<br />[[Силицијум|Si]]
| опис_слике = алотропи: дијамант и графит
| периодни_систем = C-TableImage.png
| име = Угљеник
| симбол = C
| атомски_број = 6
| скуп = [[полиатомски неметал]]
| група = [[14. група хемијских елемената|IVA]]
| периода = [[2. периода хемијских елемената|2]]
| густина = 2.267 [[килограм по кубном метру|kg/m³]]<ref name="arnold" />
| тврдоћа = 0,5 (графит)<br />10,0 (дијамант)
| боја = црна; безбојна (дијамант)
| слика = Diamond-and-graphite-with-scale.jpg
| атомска_маса = 12,0107 [[јединица атомске масе|u]]<ref name="wieser" />
| атомски_радијус = 70 (67)[[пикометар|pm]]
| ковалентни_радијус = 77 -{pm}-
| ван_дер_Валсов_радијус = 170 -{pm}-
| електронска_конфигурација = &#91;[[Хелијум|He]]&#93; 2s<sup>2</sup>2p<sup>2</sup>
| енергетски_нивои = 2, 4
| оксидациони_број = '''4''', 2
| особине_оксида = слабо кисели
| кристална_структура = Хексагонална
| агрегатно_стање = чврсто
| температура_топљења = 3.773 -{[[Келвин|K]]}-
| температура_кључања = 5.100 -{K}-
| молска_запремина = 5,29 ×10<sup>-6</sup> -{m}-³/[[мол (јединица)|mol]]
| топлота_испаравања = 355,8 [[килоџул по молу|-{kJ/mol}-]]
| топлота_топљења = без података
| притисак_засићене_паре = 0 -{[[Паскал (јединица)|Pa]]}-
| брзина_звука = 18.350 -{m/s}-
| брзина_звука_реф =<ref name="kuchling" />
| електронегативност = 2,55 ([[Полингова скала|Паулинг]])
| специфична_топлота = 710 [[џул кроз килограм-келвин|J/(kg*K)]]
| специфична_проводљивост = 0,061 × 10<sup>6</sup>/-{(m·[[ohm]])}-
| топлотна_проводљивост = 129 [[ват кроз метае-келвин|-{W/(m*K)}-]]
| I_енергија_јонизације = 1.086,5 -{kJ/mol}-|енергија_јонизације_1_реф=<ref name="nautilus" />
| II_енергија_јонизације = 2.352,6 -{kJ/mol}-|енергија_јонизације_2_реф=<ref name="nautilus" />
| III_енергија_јонизације = 4.620,5 -{kJ/mol}-|енергија_јонизације_3_реф=<ref name="nautilus" />
| IV_енергија_јонизације = 6.222,7 -{kJ/mol}-<ref name="nautilus" />
| V_енергија_јонизације = 37.831 -{kJ/mol}-<ref name="nautilus" />
| VI_енергија_јонизације = 47.277,0 -{kJ/mol}-<ref name="nautilus" />
| изотопи1 = <!--
{| {{wikitable}}
|-
! [[изотоп]]
! заст
! [[време полураспада|в. п. р.]]
! [[начин распада|н. р.]]
! [[енергија распада|е. р.]] [[мега|M]] [[електронволт|eV]]
! [[производ распада|п. р.]]
|-
| Угљеник-12|<sup>12</sup>C
| '''98,9%'''
| стабилан изотоп са 6 [[неутрон]]а
|-
| Угљеник-13|<sup>13</sup>C
| 1,1%
| стабилан изотоп са 7 [[неутрон]]а
|-
| Угљеник-14|<sup>14</sup>C
| трагови
| 5730 [[година|г]]
| [[распад бета минус|β<sup>-</sup>]]
| 0.156
| [[Азот|<sup>14</sup>N]] 
|}-->
}}

'''Угљеник''', '''угљик''' или '''карбон''' ('''-{C}-''', {{јез-лат|carboneum}}), [[неметал]] је [[14. група хемијских елемената|-{IVа}-]] групе.<ref name="Housecroft3rd">{{Housecroft3rd}}</ref> Стабилни [[изотоп]]и су му: -{<sup>12</sup>C i<sup>13</sup>C}-. Битан нестабилан изотоп је -{<sup>14</sup>C}- (настаје од [[азот|<sup>14</sup>N]] у горњим слојевима [[Земљина атмосфера|атмосфере]]).<ref name="ParkesNeorganskaHemija">{{ParkesNeorganskaHemija}}</ref>
Овај четворовалентни неметал има неколико [[алотропске модификације|алотропских модификација]]:
* [[дијамант]] (најтврђи познати природни [[минерал]]). Назив му потиче од грчке речи adams, што значи „непобедив“, јер је најтврђи минерал у природи. Брушењем се од дијаманта добија [[брилијант]], облик којим се истиче његова лепота и сјај и који се користи за накит. Хемијска формула -{C}-. Везивна структура: 4 електрона у 3-димензионим sp<sup>3</sup>-орбиталама.<ref>{{Cite news|url=https://www.shtreber.com/ugljenik|title = Угљеник|last=|first=|date=|work=Shtreber|accessdate=6. 2. 2018.|archive-url=|archive-date=}}</ref>
* [[графит]] (једна од најмекших супстанци). Исте хемијске формуле као дијамант -{C}-. Везивна структура: 3 електрона у 2-димензионалним -{sp}-<sup>2</sup>-орбиталама и 1 електрон у -{p}--орбитали.
* [[фулерен]] Хемијска формула -{C<sub>60</sub>}-, данас има широку примену у пољопривреди.

Угљеник је био познат још у праисторији. Да је хемијски елемент први је утврдио [[Антоан Лавоазје|Антоан Лавоазије]]. Међународни назив је изведен од латинске речи ''carbo'', [[угаљ]].

Цела једна грана хемије, [[органска хемија]], се базира на једињењима која у себи садрже угљеник. Сем органских једињења велики значај имају угљеник(-{II}-)оксид (угљен-моноксид), угљеник(-{IV}-)оксид (угљен-диоксид), [[угљена киселина]], [[karbidi|карбиди]] и [[карбонат]]и.

== Заступљеност ==
Угљеник је у природи веома распрострањен у виду својих једињења. Убраја се у [[Биогени елемент|биогене елементе]] и у људском телу је други по заступљености, са 18%. У елементарном стању јавља се у неколико [[Алотропска модификација|алотропских модификација.]]Угљеник је есенцијални елемент у [[биосфера|биосфери]], те по масеном уделу други најраспрострањенији елемент након [[кисеоник]]а у живим организмима. Сва жива ткива су састављена из [[органска хемија|органских једињења]] угљеника. Међутим, геолошки гледано он се не убраја у најраспрострањеније елементе. Угљеник је заступљен у [[земља|земљиној]] кори у количини од 0,087%.<ref name="binder" /> Он се налази у неживој природи претежно у облику једињења, али и слободан у облику [[дијамант]]а и [[графит]]а. Главна налазишта дијаманата налазе се у Африци ([[Јужноафричка Република]] и [[Демократска Република Конго|Конго]]) и [[Русија|Русији]]. Они се често могу наћи у вулканским стенама попут [[кимберлит]]а. Графит се јавља релативно ретко у метаморфним стенама богатим угљеником. Најзначајнија налазишта су у Индији и Кини.

Угљеник је веома распрострањен у [[Природа|природи.]] Број познатих једињења угљеника је преко 10 пута већи од познатих једињења свих осталих елемената. Угљеник се у природи најчешће може наћи у облику неорганских карбонатних стена (око 2,8 · 10<sup>16</sup> t). Карбонатне стене су веома распрострањене на Земљи и понегде формирају и целе планине. Једна од најпознатијих примера планина састављених из ових стена су [[Доломити]] у Италији. Најважнији карбонатни минерали су [[калцијум-карбонат|калцијум карбонат]] CaCO<sub>3</sub> (са бројним модификацијама: [[кречњак]], [[креда (материјал)|креда]], [[Мермер|мрамор]]), [[калцијум магнезијум карбонат]] CaCO<sub>3</sub> · MgCO<sub>3</sub> ([[доломит]]), [[гвожђе(II) карбонат]] FeCO<sub>3</sub> и [[цинк карбонат]] ZnCO<sub>3</sub>.

Позната једињења угљеника су [[фосилна горива]] [[угаљ]], [[нафта]] и [[zemni gas|земни плин]]. Она нису чисто угљеникова једињења, него мешавине многих различитих органских једињења. Она настају претварањем биљних (угаљ) и животињских (нафта и плин) остатака под великим притиском. Највећа налазишта угља налазе се у САД, Кини и Русији, а у Босни и Херцеговини већа налазишта угља се налазе у околини [[Бановићи|Бановића]], [[Зеница (град)|Зенице]], [[Какањ|Какња]], [[Сански Мост|Санског Моста]], [[Бреза|Брезе]], [[Живинице|Живиница]], [[Добој]]а ([[Станари]]), [[Угљевик]]а, [[Гацко|Гацка]] и других места. Најважније резерве нафте се налазе на Арапском полуострву ([[Ирак]], [[Саудијска Арабија]], [[Кувајт]]), Мексичком заливу и Северном мору. Нешто мање позната су налазишта чврстог [[metanski klatrat|метан хидрата]] у великим дубинама.

Угљеник се налази у атмосфери у облику [[угљен-диоксид]]а (угљеник(-{IV}-) оксида). Он је саставни део [[ваздух]]а. У ваздуху има просечни удео од око 0,04%. Угљеник-диоксид настаје при сагоревању једињења који садрже угљеник, приликом [[дисање|дисања]] свих живих бића, вулканском активношћу и путем [[фотосинтеза|фотосинтезе]] биљака. Чак и у [[вода|морској води]] растворено је око 0,01% -{CO}-<sub>2</sub> (по масеном уделу).

У погледу количине највећи део угљеника налази се у саставу стена ([[литосфера]]). Сви остали облици угљеника чине само око 0,1% укупне количине угљеника на Земљи.

Стварање језгра атома угљеника захтева готово симултани троструки судар алфа честица (језгара [[хелијум]]а) унутар средишта огромне звезде ''гиганта'' или супергиганта, у процесу познатим под називом [[троструки алфа процес]], као производ даљњих реакција нуклеарне фузије хелијума са водоником или другом језгром хелија ствара се изотоп [[литијум]]а -{Li}--5 и [[берилијум]]а -{Be}--8, а оба су врло нестабилна и готово одмах се распадају назад у мања језгра.<ref name="Audi" /> Ово се дешава у условима температуре изнад 100 мегакелвина и концентрације хелијума која се брзо шири и хлади што није било случај у раном свемиру, тако да не постоје докази да су се значајне количине угљеника креирале током [[Велики прасак|Великог праска]]. Уместо тога, у унутрашњости звезда у хоризонталној равни -{H-R}- дијаграма трансформирају се три језгра атома хелијума у угљеник помоћу овог троструког алфа процеса.<ref name=" Ostlie">{{harvnb|Ostlie|Carroll|2007|pp=}}</ref> Да би угљеник био доступан за формирање живота каквог данас знамо, овај угљеник мора бити раширен у свемиру као прашина након експлозије [[супернова]], као део материјала од којег се касније формира друга и трећа генерација звезданих система које имају присутне планете формиране од такве прашине.<ref name="dust2" /> [[Сунчев систем]] је звездани систем треће генерације. Други механизам фузије који се одвија у звездама је [[niz ugljenik-azot-kiseonik|-{CNO}- циклус]], у којем угљеник делује као [[катализа]]тор омогућавајући одвијање реакције.

Ротацијска транзиција различитих изотопских облика угљеник моноксида (на пример -{<sup>12</sup>CO, <sup>13</sup>CO}- и -{C<sup>18</sup>O}-) се може открити у субмилиметарском распону таласних дужина и користи се у проучавању формирања нових звезда у молекуларним облацима.<ref name="solomon">{{harvnb|Pikelʹner|1977|pp=38}}</ref>

== Особине ==
[[Датотека:Carbon-phase-diagram_bs.svg|мини|лево|Фазни дијаграм угљеника]]
При нормалном притиску и температурама испод 4000 -{K}- графит је термодинамички стабилнија модификација угљеника, што се види на фазном дијаграму. Због високе енергије активирања и дијамант је стабилан на собној температури, а тек на температури изнад 500&nbsp;°C уочљиво се претвара у графит. Обрнута трансформација из графита у дијамант је могућа уз [[притисак]] од најмање 20.000 бара (2 -{GPa}-). За довољно брзу реакцију, температура би требало да буде изнад 1500&nbsp;°C а притисак око 60.000 бара што одговара фазном дијаграму.

Угљеник има највећу отпорност на високе температуре од свих познатих материјала. Не топи се при нормалном притиску, него [[Сублимација (физика)|сублимира]] при температури од 3915 -{K}- (3642&nbsp;°C),<ref name="crc90" /> без претходног губљења чврстоће. [[Тројна тачка]] угљеника је на 10,8 ± 0,2 -{MPa}- и 4600 ± 300 -{K}-.<ref name="triple" /><ref name="zazula" />

Угљеник је дијамагнетичан. Пиролитички издвојен графит има високу [[анизотропија|анизотропију]] у магнетском сусцептибилитету (паралелно: <math>\chi_{m}</math> = −85 · 10<sup>−6</sup>, водоравно: <math>\chi_{m}</math> = −450 · 10<sup>−6</sup>),<ref name="Simon_Geim" /> насупрот њему дијамант је изотропан (<math>\chi_{m}</math> = −22 · 10<sup>−6</sup>).

== Алотропске модификације ==
{{Главни|Дијамант|Графит}}
Овај [[валентност (хемија)|четворовалентни]] [[неметал]] има неколико [[Алотропске модификације|алотропских модификација]]. [[Дијамант]] је најтврђи познати [[минерал]], код којег атоми угљеника праве -{sp}-<sup>3</sup>-хибридизацију са тетраедарским просторним распоредом. Сваки атом угљеника у дијаманту је повезан с четири друга угљеникова атома [[сигма веза|сигма везом]], те је читав [[кристал]] један велики молекул.

=== Графит ===
[[Датотека:Diamond and graphite.jpg|мини|levo|Алотропске модификације угљеника: [[графит]] и [[дијамант]]]]

[[Графит]] (једна од најмекших супстанци) има лиснату структуру. Сваки угљеников атом је повезан с три друга угљеникова атома. То значи да је присутна -{sp}-<sup>2</sup>-[[хибридизација орбитала|хибридизација]] и три хибрида леже у једној равни. Преостали π-електрон формира двоструку везу, те је присутна [[резонанција]]{{dn|date=март 2018.}}. Код графита је због тога свака од три везе нешто појачана, па је он ''стабилнији'' од дијаманта за енергију резонанције.<ref name="Filipović" /> Разлике у физичким особинама ове две модификације су екстремне. Атоми су распоређени у слојевима. Привлачења између слојева није тако јако као што је између атома у истом слоју. Зато слојеви клизе један преко другог, те је графит значајно мекши у односу на дијамант. Дијамант је један од најтврђих минерала, док је графит мека супстанца.

=== Дијамант ===
[[Дијамант]] је најбољи проводник топлоте, док је графит изолатор. Дијамант је изразито транспарентан, а графит непрозиран. Графит је проводник [[електрична струја|електричне струје]], док је дијамант изолатор.

Осим графита и дијаманта познате су још неке алотропске модификације, као нпр. [[фулерен]]и.

=== Лонсдалеит ===
[[Лонсдалеит]], назван такође и ''хексагонални дијамант'', јесте једна веома ретка модификација дијаманта. Име је добио по ирској кристалографкињи Катлин Лонсдејл, а пронађен је у Барингеровом кратеру у [[Аризона|Аризони]].<ref name="krater" /> Он настаје када се графит изложи одређеним екстремним условима, тј. веома високом притиску и температури који се дешавају на пример при удару [[метеор]]а или астероида. При томе се задржава хексагонални карактер кристалне структуре графита, али за разлику од обичног графита сваки атом угљеника се веже ковалентном везом са још четири атома.<ref name="nemeth" />

== Аморфни угљеник ==
Постоји више облика елементарног угљеника, под заједничким називом ''аморфни угљеник''. Рентгенском анализом је утврђено да честице аморфног угљеника садрже графитну структуру, па због тога аморфни угљеник није посебна алотропска модификација. Главне врсте аморфног угљеника су: [[активни угаљ]], минерални [[угаљ]], [[Кокс (гориво)|кокс]], [[чађ]].<ref name="Filipović"/>

== Пентаграфен ==
Истраживачи на Универзитету Виргиниа Комонвеалт и универзитетима у [[Јапан]]у и Кини направили су у аугусту 2014. нову структурну варијанту угљеника названу ''пентаграфен''. Он се састоји из веома танких слојева чистог угљеника који има јединствену структуру, инспирисану пентагоналном шемом која подсећа на поплочане улицу у [[Каиро|Каиру]]. Овај новооткривени материјал је динамички, термално и механички стабилан. Истраживања су показала да када се пентаграфен умота у облику ваљка, такве наноцеви поседују полупроводничке особине, без обзира на њихову [[хиралност]]{{dn|date=март 2018.}}. Очекује се да ће овај материјал наћи широку примену у наноелектроници и наномеханици.<ref name="pentagrafen" />

== Изотопи ==
[[Датотека:C14 metoda fizikalna osnova.png|мини|лево|Циклус <sup>14</sup>C]]

Угљеник има два стабилна [[изотоп]]а: <sup>12</sup>C и <sup>13</sup>C. Изотоп <sup>12</sup>C је далеко уобичајенији у природи и чини 98,9% природног угљеника, док на изотоп <sup>13</sup>C отпада 1,1%. По дефиницији изотоп <sup>12</sup>C је основа за јединицу атомске масе. Изотоп <sup>13</sup>C се може детектирати у [[Нуклеарна магнетна резонанца|НМР спектроскопским]] испитивањима, јер има другачији магнетски моменат од <sup>12</sup>C.

Осим ова два стабилна изотопа постоји још неколико нестабилних. Најпознатији нестабилни изотоп угљеника је <sup>14</sup>C који има [[време полураспада]] од 5730 година. Он настаје природним распадањем [[азот|<sup>14</sup>N]] у горњим слојевима [[Земљина атмосфера|атмосфере]].

Органски материјал, који учествује у угљениковом циклусу у природи, има исти удео <sup>14</sup>C у односу на стабилне изотопе као и угљеник у атмосфери. Након завршетка размене материја, на пример при опадању лишћа са дрвета, овај однос се постепено смањује због радиоактивног распада. Мерењем односа количина изотопа <sup>14</sup>C и стабилних изотопа могуће је тачно проценити старост предмета који је настао од органског материјала, што је познато као ''метода датирања угљеником -{C}--14'', а нашла је примену у [[археологија|археологији]].

== Историја ==
[[Рене Антоан Фершо де Реомир]] је 1772. показао да се [[гвожђе]] преводи у [[челик]] апсорпцијом супстанце, за коју се данас зна да је угљеник.<ref name="reaumur">{{harvnb|Ferchault|1722|pp=}}</ref> Године 1772, [[Антоан Лавоазје]] је доказао да је дијамант форма угљеника, спаљивањем узорка угљеника и дијаманта, при чему је доказао да не настаје вода као продукт и да и један и други ослобађају исту количину [[угљен-диоксид]]а по граму.

[[Карл Вилхелм Шиле]] је доказао да је графит, за који се мислило да је облик олова, у ствари облик угљеника.<ref name="antoine" /> Године 1786, француски научници [[Клод Луј Бертоле]], [[Гаспард Монг]] и Ц. А. Вандермонд показали су да је ова супстанца угљеник.<ref name="giolitti" /> Они су предложили име '''карбон''' за овај елемент ({{јез-лат|carbonum}}). Антоан Лавоазје увео је угљеник као хемијски елемент у својој књизи из 1789. године.<ref name="antoine" />

== Употреба угљеника ==
'''Дијамант''' се користи, због своје тврдоће, за обраду других материјала, стакла, као и другог [[Драго камење|драгог камења]]. Од њега се прави врх зубарске бушилице.

'''Графит''' се употребљава за производњу [[Оловка|оловака]], у машинству као мазиво за лежајеве и браве, у нуклеарној индустрији за изградњу [[Нуклеарни реактор|нуклеарних реактора]] итд.

Лепши примерци дијаманта употребљавају се за израду скупоценог [[накит]]а, а они мање лепи за израду алата за резање, бушење, брушење и полирање.

'''Фулерен''' се користи за подмазивање.

'''Угљеник(IV)-оксида''' користи се за гашење [[пожар]]а, јер не подржава горење, а и пошто је тежи од ваздуха, прекрива запаљену супстанцу и не дозвољава јој контакт са кисеоником.

'''Аморфни угљеник''' се користи за пречишћавање воде и прављење филтера за [[гас-маска|гас маске]], јер има велику површину за коју се лепе друге честице.

== Хемија угљеника ==
[[Датотека:Methane-2D-stereo.svg|мини||100п|Најједноставније органско једињење: [[метан]]]]
Угљеник је елемент који после [[водоник]]а може градити највећи број познатих једињења међу свим елементима (водоник је на првом мјесту, јер већина једињења угљеника такође садржи и водоник). Посебност угљеника је да може правити дуге ланце и прстенове молекула са самим собом као и са другим елементима, а у молекулима може се спајати и двоструком и троструком везом користећи π-орбитале. Приликом стварања вишеструких веза угљенику преостаје и један слободан електрон, који може даље да реагује, за разлику од таквих веза код кисеоника и азота. То значи да се отварају могућности за даље реакције и формирање једињења. Због своје средње снажне [[електронегативност]]и има изузетно добре могућности спајања било са електропозитивним као и са електронегативним елементима. У природним органским и неорганским једињењима налази се у оксидацијским стањима у целом распону од -{-IV}- до -{+IV}-.

Једињења угљеника се традиционално убрајају у [[органска хемија|органску хемију]], уз само неколико изузетака. Ова грана хемије понекад се назива и ''хемија угљеника''. Органска хемија обухвата, због посебних својстава угљеника, да гради дуге молекулске ланце и ковалентне везе са другим атомима, више једињења него цела [[неорганска хемија]]. [[Биохемија]] је такође део органске угљеникове хемије. Међу најједноставнија органска једињења убрајају се алкани [[метан]] и [[етан]].

Само релативно мали број једињења угљеника се традиционално убраја у неорганска једињења, међу њима количински су најважнија једињења са кисеоником:
* карбиди; једињења угљеника типа -{E<sub>x</sub>C<sub>y</sub>}-, у којима је угљеник електронегативнији део молекула. Многи метали могу градити карбиде. Они су делимично изузетно тврди и погодни за израду алата за резање (на пример [[волфрам карбид]])
* [[угљен-моноксид]] (-{CO}-, угљеник моноксид), врло отрован гас, који делује као јако редукционо средство и игра значајну улогу у индустријском топљењу метала (на пример [[гвожђе|гвожђа]])
* [[угљен-диоксид]] (-{CO}-<sub>2</sub>, угљен(-{IV}-) оксид) је стакленички гас који се отпушта у великим количинама сагоревањем фосилних горива (угља, нафте и земног гаса). Отпушта га и већина живих бића у процесу дисања, а за биљке је неопходан за процес [[фотосинтеза|фотосинтезе]]. Угљеник-диоксид чини око 0,038% Земљине атмосфере, а процењује се да је пре индустријске ере његова концентрација у атмосфери износила око 0,028%.
* [[ugljena kiselina|угљенична киселина]] (-{H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>}-) је метастабилни производ састављен од воде и у води раствореног -{CO<sub>2</sub>}-; средње јака киселина, због непрестаног преласка између угљеничне киселине и раствореног -{CO}-<sub>2</sub>.
* [[Субоксид]]и као што су [[угљеник субоксид|триугљеник-диоксид]] (-{C<sub>3</sub>O<sub>2</sub>}-), [[тетраугљеник-диоксид]] (-{C<sub>4</sub>O<sub>2</sub>}-), [[пентаугљеник-диоксид]] (-{C<sub>5</sub>O<sub>2</sub>}-) и [[dioksan tetraketon|анхидрид оксалне киселине]] (-{C<sub>4</sub>O<sub>6</sub>}-).<ref name="oksalnianh" />
* Хидрогенкарбонат или бикарбонат -{E<sup>+</sup> HCO<sub>3</sub><sup>−</sup>}-, чији је најпознатији представник [[натријум хидроген карбонат]], шире познат и под трговачким називом ''сода бикарбона''.
* [[Карбонат]]и -{E<sup>2+</sup> CO<sub>3</sub><sup>2−</sup>}- су двовалентне соли угљене киселине. Два најпознатија карбоната су натријум карбонат (са тривијалним именом ''сода''), важна сировина за производњу стакла и [[калцијум-карбонат|калцијум карбонат]] који се може издвојити из шкољки, оклопа пужева и слично, а гради и камене корале. Током Земљине генезе калцијум карбонат се таложио и другим процесима те су данас од њега грађене целе планине. Калцијум карбонат је важан грађевински материјал.
* Једињења угљеника и сумпора, међу којима је најпознатије једињење [[угљен-дисулфид]] (-{CS}-<sub>2</sub>), који је врло отровна течност.
* Једињења угљеника и азота, попут [[цијанид]]а, чији је најпознатији представник [[калијум цијанид]], врло снажни отров који блокира дисање човека. Многи други цијаниди су такође отровни за човека.

=== Угљеникови халогениди ===
'''Тетрафлуороугљеник''' је стабилна материја која се добија као крајњи продукт флуорисања органских једињења. У лабораторију се припрема флуорирањем [[силицијум карбид]]а.

'''Тетрахлороугљеник''' је безбојна течност при собној температури и атмосферским притиском. Често се користи као растварач.

'''Тетрабромоугљеник''' је тамножута чврста материја на собној температури. Нерастворан је у води и другим поларним растварачима.

'''Тетрајодоугљеник''' је светлоцрвена чврста материја мириса сличног јоду. Припрема се реакцијом етил-јодида и тетрахлороугљеника уз алуминијум(III) хлорида.

{| border="1"
|-
| материја
| тачка топљења
| тачка кључања
| стабилност
|-
| -{CF}-<sub>4</sub>
|'-185'
|'-128'
| стабилан
|-
| -{CCl}-<sub>4</sub>
|'-23'
|76
| умерено стабилан
|-
| -{CBr}-<sub>4</sub>
|93
|190
| споро се распада на температури врелишта
|-
| -{CI}-<sub>4</sub>
|171
|
| распада се пре врелишта
|}

=== Оксиди угљеника ===
'''[[Угљен-моноксид|Угљеников моноксид]]''' (-{CO}-) настаје при изгарању угљеникових једињења уз ограничени доток кисеоника. Индустријски се производи као генератоски гас, изгарањем кокса у генератору, или као водени гас, у смеси са водоником, реакцијом генераторског гаса с воденом паром. Угљеник моноксид је врло токсичан, јер се везује с [[хемоглобин]]ом на сличан начин као и кисеоник.

'''[[Угљен-диоксид]]''' (-{CO}-<sub>2</sub>) је безбојни гас, без мириса. Добија се изгарањем угљеника или угљеникових једињења, или реакцијом киселина с карбонатима. Угљеников-диоксид је инертни гас и често се користи као инертна атмосфера у случајевима где присутност кисеоника може бити штетна.

'''[[Угљеник субоксид|Угљен субоксид]]''' (-{C<sub>3</sub>O<sub>2</sub>}-) је гас неугодног мириса, који се формира дехидрирањем [[малонска киселина|малонске киселине]] фосфор(-{V}-) оксидом у вакууму при 140 до 150&nbsp;°C. Угљеников субоксид има линеаран молекул: -{O=C=C=C=O}-. Стабилан је на температури кључања азота: –78&nbsp;°C, а на 25&nbsp;°C се полимеризује.

'''[[Мелитик анхидрид|Анхидрид мелне киселине]]'''(-{C<sub>12</sub>O<sub>9</sub>}-)

Угљеник формира и друге, нестабилне оксиде: -{C<sub>2</sub>O, C<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, CO<sub>3</sub>}-.

=== Карбиди ===
[[Karbidi|Карбиди]] 1., 2., 12. групе, те алуминијума су јонски карбиди. Структура ових карбида садрже изолиране угљеникове атоме (-{Be<sub>2</sub>C, Al<sub>4</sub>C<sub>3</sub>}-), ацетилидне јоне -{(C<sub>2</sub><sup>2-</sup>) (CaC<sub>2</sub>, MgC<sub>2</sub>, BeC<sub>2</sub>, BaC<sub>2</sub>, ZnC<sub>2</sub>, Na<sub>2</sub>C<sub>2</sub>, K<sub>2</sub>C<sub>2</sub>)}-, или -{C<sub>3</sub><sup>4-</sup>}- анјон. Хидролизом ових карбида добија се метан, ацетилен или ален, зависно од којег јона је карбид састављен.

Карбиди прелазних метала: Рани прелазни метали (-{Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Mo, W}-) формирају карбиде с металним карактером. Ови метали, у својој структури, имају међупросторе који одговарају величини угљениковог атома. Угљеник у међупросторима чини овакве карбиде изузетно стабилнима, с врло високом тачком топљења и hemijski инертним материјалима. Карбиди 7. 8. 9. и 10. групе су нестабилнији од карбида раних прелазних метала, растварају се у води или киселинама. Карбиди [[лантаноид]]а и [[актиноид]]а имају формулу и структуру сличну ацетилидима, али хидролизом с водом дају [[метан]].

Ковалентни карбиди су карбиди неметала. Одликују се великом тврдоћом и често се користе као абразивна средства.

== Види још ==
* [[Разугљеничење]]

== Референце ==
{{reflist|2| refs=
<ref name="pentagrafen">{{cite journal|title=Penta-graphene: A new carbon allotrope|doi=10.1073/pnas.1416591112|pmc=4345574|pmid=25646451|last1=Zhang|first1=Shunhong|last2=Zhou|first2=Jian|last3=Wang|first3=Qian|last4=Chen|first4=Xiaoshuang|last5=Kawazoe|first5=Yoshiyuki|last6=Jena|first6=Puru|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences|date=2015|volume=112|issue=8|pages=2372–2377|bibcode=2015PNAS..112.2372Z|doi-access=free}}</ref>
<ref name="binder">{{cite book|author=Harry H. Binder|title=Lexikon der chemischen Elemente|publisher=S. Hirzel Verlag|location=Stuttgart|year=1999|isbn=978-3-7776-0736-8|pages=}}</ref>
<ref name="wieser">{{cite journal|title=Atomic weights of the elements 2009 (IUPAC Technical Report)|doi=10.1351/PAC-REP-10-09-14|pmc=|pmid=|last1=Wieser|first1=Michael E.|last2=Coplen|first2=Tyler B.|journal=Pure and Applied Chemistry|date=2010|volume=83|issue=2|pages=359–396|s2cid=95898322}}</ref>
<ref name="nautilus">{{Cite web |url=http://nautilus.fis.uc.pt/st2.5/scenes-e/elem/e00692.html |title=Carbon: Properties Atomic |access-date=08. 02. 2017 |archive-url=https://web.archive.org/web/20171022054232/http://nautilus.fis.uc.pt/st2.5/scenes-e/elem/e00692.html |archive-date=22. 10. 2017 |url-status=dead }}</ref>
<ref name="arnold">{{cite book|author=Arnold F. Holleman|last2=Wiberg|first2=Nils|title=Lehrbuch der Anorganischen Chemie|edition=102|publisher=de Gruyter|location=Berlin|year=2007|isbn=978-3-11-017770-1|pages=864}}</ref>
<ref name="crc90">David R. Lide (Ed.): ''CRC Handbook of Chemistry and Physics''. 90. izd. (Internet Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Properties of the Elements and Inorganic Compounds. pp. 4-8, 135</ref>
<ref name="Filipović">Filipović, I., Lipanović, S.: ''Opća i anorganska kemija'', Školska knjiga, 1973</ref>
<ref name="antoine">[http://antoine.frostburg.edu/chem/senese/101/inorganic/faq/discovery-of-carbon.shtml General Chemistry Online! Who discovered carbon?]</ref>
<ref name="giolitti">Federico Giolitti (1914): The Cementation of Iron and Steel, McGraw-Hill Book Company, inc.</ref>
<ref name="Simon_Geim">{{cite journal|title=Diamagnetic levitation: Flying frogs and floating magnets (Invited)|doi=10.1063/1.372654|pmc=|pmid=|last1=Simon|first1=M. D.|last2=Geim|first2=A. K.|journal=Journal of Applied Physics|date=2000|volume=87|issue=9|pages=6200–6204|bibcode=2000JAP....87.6200S|s2cid=123015552}}</ref>
<ref name="zazula">{{cite news|url=http://lbruno.home.cern.ch/lbruno/documents/Bibliography/LHC_Note_78.pdf|title=On Graphite Transformations at High Temperature and Pressure Induced by Absorption of the LHC Beam|author=J.M. Zazula|year=1997|accessdate=6. 6. 2009|publisher=CERN|archive-date=25. 03. 2009|archive-url=https://web.archive.org/web/20090325230751/http://lbruno.home.cern.ch/lbruno/documents/Bibliography/LHC_Note_78.pdf|url-status=}}</ref>
<ref name="triple">{{cite journal|title = The controversial carbon solid–liquid–vapour triple point|journal=Nature|date=1978|volume = 276|first =A.|last=Greenville Whittaker| issue=5689 |pages=695–696| doi=10.1038/276695a0 | bibcode=1978Natur.276..695W | s2cid=4362313 }}</ref>
<ref name="oksalnianh">{{cite journal|title=The reaction between ethanedioyl (Oxalyl) dihalides and Ag2C2O4: A route to Staudinger's elusive ethanedioic (Oxalic) acid anhydride|doi=10.1039/a803430c|pmc=|pmid=|date=1998|last1=Strazzolini|first1=Paolo|last2=Gambi|first2=Alberto|last3=Giumanini|first3=Angelo G.|last4=Vancik|first4=Hrvoj|journal=Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 1|issue=16|pages=2553–2558}}</ref>
<ref name="Audi">{{cite journal|last=Audi|first=G|display-authors= et al.|title = The Nubase evaluation of nuclear and decay properties|date=1997 |volume=624|journal=Nuclear Physics A|issue=1|url= http://hal.in2p3.fr/in2p3-00014184/file/democrite-00014184.pdf|doi = 10.1016/S0375-9474(97)00482-X |bibcode=1997NuPhA.624....1A|pages=1}}</ref>
<ref name="dust2">{{harvnb|Whittet|2003|pp=45–46}}</ref>
<ref name="kuchling">H. Kuchling: ''Taschenbuch der Physik''. Fachbuchverlag Leipzig, 2007.</ref>
<ref name="krater">[https://www.uni-bayreuth.de/de/universitaet/presse/pressemitteilungen/2014/224-Lonsdaleit/ Lonsdaleit - ein Phantom der Materialwissenschaft und der Planetenforschung?], Univerzitet Bayreuth, medijska izjava br. 224/2014 od 21. novembra 2014.</ref>
<ref name="nemeth">{{cite journal|title=Lonsdaleite is faulted and twinned cubic diamond and does not exist as a discrete material|doi=10.1038/ncomms6447|pmc=|pmid=25410324|last1=Németh|first1=Péter|last2=Garvie|first2=Laurence A. J.|last3=Aoki|first3=Toshihiro|last4=Dubrovinskaia|first4=Natalia|last5=Dubrovinsky|first5=Leonid|last6=Buseck|first6=Peter R.|journal=Nature Communications|date=2014|volume=5|page=5447|bibcode=2014NatCo...5.5447N|s2cid=26870267}}</ref>
}}

== Литература ==
{{Литература|2}}
* {{Cite book|last=Pikelʹner|first=Solomon Borisovich|title = Star formation|url=https://books.google.com/books?id=qbGLgcxnfpIC&pg=PA38|accessdate=6. 6. 2011 |year=1977|publisher=Springer|isbn=978-90-277-0796-3|pages=38}}
* {{Cite book|last1=Ostlie|first1=D. A.|last2=Carroll|first2=B. W.|title = An Introduction to Modern Stellar Astrophysics|publisher=Addison Wesley, San Francisco|year=2007|isbn=978-0-8053-0348-3|pages=}}
* {{Cite book|publisher=R-A Ferchault de Réaumur |last=Ferchault de Réaumur |first=R-A |year=1722|title = L'art de convertir le fer forgé en acier, et l'art d'adoucir le fer fondu, ou de faire des ouvrages de fer fondu aussi finis que le fer forgé (English translation from 1956) |location=Paris, Chicago}}
* {{Cite book|last=Whittet|first=D. C. B.|year=2003|title=Dust in the Galactic Environment|url=https://archive.org/details/dustingalacticen0000whit|publisher=[[CRC Press]]|isbn=978-0-7503-0624-9|pages=[https://archive.org/details/dustingalacticen0000whit/page/45 45]–46}}
* ''Берёзкин В. И.'' [http://www.ecosafety-spb.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=91 Углерод: замкнутые наночастицы, макроструктуры, материалы]. — СПб.: АРТЭГО, — 450 с. {{page|year=2013|isbn=978-5-91014-051-0|pages=}}
* {{Cite book|author        = Бухаркина Т. В.| title         = Химия природных энергоносителей и углеродных материалов| editor        = Т. В. Бухаркина |editor2=Н. Г. Дигуров| location      = М.|publisher     = РХТУ им. Д. И. Менделеева|year          = 1999|isbn=978-5-7237-0139-7|pages=}}
* {{Cite book|author        = Ола Д. А.
| title         = Химия гиперкоординированного углерода
| editor        = Ола Дж. | editor2=Пракаш Г. К. С. | editor3=Уильямс Р. Е. | others = В. И. Минкина
| location      = М.|publisher     = Мир
|year          = 1990|isbn=978-5-03-001451-7|pages=}}
* ''Сладков А. М., Кудрявцев Ю. П.'' Алмаз, графит, карбин — аллотропные формы углерода // Природа. 1969. № 5. — С.37—44.
* {{cite encyclopedia|title=Kirk — Othmer encyclopedia|edition=3rd|volume=4, N.-Y.|year=1978|isbn=|pages=556–709}}
* ''В.І. Саранчук, В. В. Ошовський, Г. О. Власов.'' Хімія і фізика горючих копалин . — Донецьк: Східний видавничий дім, 2003. ?204 с.
{{Литература крај}}

== Спољашње везе ==
{{Други пројекти
| commons     = Carbon
| wikispecies = 
| wiktionary  = 
| wikiversity = 
| wikibooks   = 
| wikisource  = 
| wikiquote   = 
| wikinews    = 
}}
* {{In Our Time|Carbon|p003c1cj|Carbon}}
* [http://www.chemieseite.de/hauptelemente/node35.php Ugljik na Chemieseite.de]
* [http://pharmaboard.de/Thread-Kohlenstoff-und-Hybridisierung Hibridizacija ugljika]
* [http://www.periodicvideos.com/videos/006.htm Carbon] at ''The Periodic Table of Videos'' (University of Nottingham)
* [https://web.archive.org/web/20100618165649/http://invsee.asu.edu/nmodules/Carbonmod/everywhere.html Extensive Carbon page at asu.edu]
* [http://webarchive.loc.gov/all/20011109080742/http://electrochem.cwru.edu/ed/encycl/art-c01-carbon.htm Electrochemical uses of carbon]
* [https://web.archive.org/web/20121109012854/http://www.forskning.no/Artikler/2006/juni/1149432180.36 Carbon—Super Stuff. Animation with sound and interactive 3D-models.]

{{Периодни систем елемената 2}}
{{Нормативна контрола}}

[[Категорија:Угљеник| ]]
[[Категорија:Неметали]]
[[Категорија:Биологија и фармакологија хемијских елемената]]
[[Категорија:Редукујући агенси]]