UGLJIK

UGLJIKOVA SKUPINA

Atomski broj:	6
Skupina:	14
Perioda:	2
Elektronska konfiguracija:	[He] 2s² 2p²
Oksidacijski broj:	-4 +2 +4
Elektronegativnost:	2.55
Atomski radijus / pm:	77.2
Relativna atomska masa:	[12.0096, 12.0116]

Ugljik je poznat od davnih vremena. Ime mu potječe od latinskog naziva za ugljen - carbo. Lako izgara u prisustvu oksidansa. Javlja se u više alotropskih modifikacije, kao amorfni, grafit, dijamant i fulleren. Prirodni amorfni ugljik su razne vrste ugljena, koks i čađa. Grafit je crna, klizava krutina bez mirisa, visokog tališta i dobre električne vodljivosti. Ne tali se već sublimira na 3825 °C. Najviše se upotrebljava za proizvodnju elektroda. Dijamant je prozirna ili obojena, ekstremno tvrda krutina visokog indeksa loma. Ne vodi električnu struju a upotrebljava se kao drago kamenje i za izradu bušilica i bruseva. Četvrta alotropska modifikacija ugljika, fullerene (sačinjavaju je 60 ili 70 atoma vezanih zajedno), otkrivena je 1969. godine sublimacijom pirolitičkog grafita na niskom tlaku. U zraku dolazi kao CO2 a u stijenama kao karbonat. U prirodi se nalazi u velikim količinama kao mineralni ugljen, nastao procesom pougljenjivanja. Suhom destilacijom ugljena proizvodi se koks. Koks se upotrebljava kao redukcijsko sredstvo u metalurgiji, naročito pri proizvodnji željeza. Čađa se upotrebljava kao boja i kao punilo u proizvodnji automobilskih guma. Aktivni ugljen ima veliku površinu i upotrebljava se kao adsorbens. Crni amorfni ugljik (99.9%) košta 48.40 € za 1000 g, grafitni prah (99.9%) košta 46.50 € za 1000 g, dijamantski prah (99.9%) košta 265.70 € za 5 g a fuleren prah (99.5%) košta 762.20 € za 5 g.

FIZIKALNA SVOJSTVA
Gustoća / g dm^-3:	3513	(dijamant, 293 K)
	2260	(grafit, 293 K)
Molarni volumen / cm³mol^-1:	3.42	(dijamant, 293 K)
	5.31	(grafit, 293 K)
Električna otpornost / µΩcm:	1375	(20 °C)

TOPLINSKA SVOJSTVA
Toplinska vodljivost / W m^-1K^-1:	5.7
Temperatura taljenja / °C:	3550
Temperatura vrenja / °C:	4827
Toplina taljenja / kJ mol^-1:	105
Toplina isparavanja / kJ mol^-1:	710.9
Toplina atomiziranja / kJ mol^-1:	711.2

ENERGIJA IONIZACIJE
Prva energija ionizacije / kJ mol^-1:	1086.46
Druga energija ionizacije / kJ mol^-1:	2352.65
Treća energija ionizacije / kJ mol^-1:	4620.50

RASPROSTRANJENOST ELEMENTA
u atmosferi / ppm:	336.7
u Zemljinoj kori / ppm:	200
u oceanima / ppm:	28

KRISTALOGRAFSKI PODACI
Kristalna struktura:	heksagonska
Dimenzije jedinične ćelije / pm:	a=246.12, c=670.78
Prostorna grupa:	P6₃/mmc

IZOTOPI
Izotop	Relativna atomska masa	Maseni udio (%)
¹²C	12	98.90(3)
¹³C	13.003354838(1)	1.10(3)
¹⁴C	14.003241988(4)	*

STANDARDNI REDUKCIJSKI POTENCIJALI
Uravnotežena polureakcija	E^o / V
CO₂(g) + 2H⁺ + 2e^- → CO(g) + H₂O	- 0.12
2CO₂(g) + 2H⁺ + 2e^- → H₂C₂O₄	- 0.49
CO₂(g) + 2H⁺ + 2e^- → HCOOH	- 0.20
CNO^- + 2H₂O + 2e^- → CN^- + 2OH^-	- 0.97
2HCNO + 2H⁺ + 2e^- → (CN)₂(g) + 2H₂O	+0.33
(CN)₂(g) + 2H⁺ + 2e^- → 2HCN	+0.37
C₆H₄O₂ + 2H⁺ + 2e^- → C₆H₄(OH)₂	+0.699	(quinon/hydroquinone)
C₆H₄O₂ + 2H⁺ + 2e^- → C₆H₄(OH)₂	+0.696	(1 mol dm^-3 HCl)
C₆H₄O₂ + 2H⁺ + 2e^- → C₆H₄(OH)₂	+0.696	(1 mol dm^-3 HClO₄)
C₆H₄O₂ + 2H⁺ + 2e^- → C₆H₄(OH)₂	+0.696	(1 mol dm^-3 H₂SO₄)