Դիտել Ածխածին էջի վիքիկոդը

{{Քիմիական տարր
| անվանում = Ածխածին / Carboneum (С)
| համար = 6
| սիմվոլ = C
| խումբ =
| պարբերություն = 
| բլոկ =
| արտաքին տեսք =[[Պատկեր:Diamond-and-graphite-with-scale.jpg|200px]] <br /> Սև (գրաֆիտ) կամ թափանցիկ (ադամանդ)
| պատկեր =Carbon Spectra.jpg
| ատոմային զանգված = [12,0096; 12,0116]<ref name="iupac atomic weights">{{ռուսերեն հոդված|автор=Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu.|заглавие=Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report)|ссылка=http://iupac.org/publications/pac/85/5/1047/|язык=en|издание=[[Pure and Applied Chemistry]]|год=2013|том=85|номер=5|страницы=1047-1078|doi=10.1351/PAC-REP-13-03-02|issn = 0033-4545}}</ref>
| կոնֆիգուրացիա = [He] 2s<sup>2</sup> 2p<sup>2</sup>
| էլեկտրոնային թաղանթ =
| ատոմի շառավիղ = 91
| կովալենտային շառավիղ = 77
| Վան-դեր-Վալսի շառավիղ = 
| իոնի շառավիղ = 16 (+4e) 260 (-4e)
| էլեկտրաբացասականություն = 2,55 
| օքսիդացման աստիճան = '''4''', 3, 2, 1<ref>{{citeweb|url=http://bernath.uwaterloo.ca/media/42.pdf|title=Fourier Transform Spectroscopy of the Electronic Transition of the Jet-Cooled CCI Free Radical|accessdate=2007 թ․ դեկտեմբերի 6–ին|language=en|archive-date=2008 թ․ փետրվարի 16|archive-url=https://web.archive.org/web/20080216090130/http://bernath.uwaterloo.ca/media/42.pdf|url-status=dead}}</ref>, 0, -1, -2, -3, '''-4'''<ref>{{citeweb|url=http://www.webelements.com/webelements/elements/text/C/comp.html|title=Carbon: Binary compounds|accessdate=2007 թ․ դեկտեմբերի 6–ին|language=en}}</ref>
| իոնիզացման էներգիա 1 = 1085,7 (11,25)
| իոնիզացման էներգիա 2 =
| իոնիզացման էներգիա 3 =
| ֆազ =
| խտություն = 2,25 (գրաֆիտ)
| խտություն2 =
| խտություն3 =
| խտություն հջ =
| հալման ջերմաստիճան =
| եռման ջերմաստիճան = 3780
| կրիտիկական կետ Կ =
| հալման ջերմունակություն =
| հալման ջերմունակություն2 =
| գոլորշիացման ջերմունակություն =
| ջերմունակություն = 8,54 (գրաֆիտ)<ref name="ХЭ">{{ռուսերեն գիրք
 |заглавие      = Химическая энциклопедия | ответственный = Редкол.: Кнунянц И.Л. и др. | место = М. | издательство  = Советская энциклопедия
 |год           = 1988 | том           = 1 |страниц       = 623
}}</ref>
| էլեկտրոդային պոտենցիալ=
| ջերմունակություն2 =
| մոլային ծավալ = 5,3
| հագեցած գոլորշի =
| ճնշում հգ 1 =
| ճնշում հգ 10 =
| ճնշում հգ 100 =
| ճնշում հգ 1 k =
| ճնշում հգ 10 k =
| ճնշում հգ 100 k =
| բյուրեղացանցի կառուցվածք = վեցանկյուն (գրաֆիտ), խորանարդ (ադամանդ) 
| բյուրեղացանցի տվյալներ =a=2,46, c=6,71 (գրաֆիտ), а=3,567 (ադամանդ)
| c/a հարաբերություն = 2,73 (գրաֆիտ)
| Դեբայի ջերմաստիճան = 1860 (ադամանդ)
| մագնիսական կառուցվածք =
| տեսակարար դիմադրություն =
| ջերմահաղորդականություն = 1,59
| ջերմաստիճանահաղորդականություն =
| ջերմային ընդարձակում =
| ձայնի արագություն =
| Յունգի մոդուլ =
| cAS համար =
| արգելվող գոտի =
| իզոտոպներ =
| իզոտոպներ լրացումներ = 
|ներքևում=[[Սիլիցիում|Si]]}}
{{Պարբերական համակարգի տարր|align=center|fontsize=100%|number=6}}
[[Պատկեր:Element 6.webm|մինի|Ածխածին]]
'''Ածխածին''' ({{lang-lat|Carboneum}}, {{lang-lat|carbo}} - ածուխ բառից), քիմիական նշանը՝ '''C''', ատոմային թիվն է 6, ատոմային զանգվածը՝ 12,011<ref>{{citeweb|url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/Compositions/stand_alone.pl|title=Physical Measurement Laboratory: Atomic Weights and Isotopic Compositions for All Elements|language=en}}</ref>։ Բնական ածխածինը բաղկացած է երկու կայուն իզոտոպներից՝ <sup>12</sup>C (բնության մեջ հանդիպող զանգվածի 98.892%-ը) և ¹³C (զանգվածի 1.108%-ը)։ Արհեստական եղանակով ստացվել են <sup>10</sup>C, <sup>11</sup>C, <sup>14</sup>C, <sup>15</sup>C և <sup>16</sup>C ռադիոակտիվ իզոտոպները։

Ածխածինը տեղակայված է Մենդելեևի [[պարբերական համակարգ]]ի երկրորդ պարբերության 4-րդ A խմբում։ Ատոմի հիմնական վիճակի արտաքին էլեկտրոնային մակերևույթի դասավորվածությունն է 2s²p²։ Օքսիդացման կարևորագույն աստիճաններն են +2, +4, -4, վալենտականությունները՝ 4 և 2։ Ածխածնի նեյտրալ ատոմի շառավիղը 0.077 նմ է։ C<sup>4+</sup> իոնի շառավիղը՝ 0.029 նմ (կոորդինացիոն թիվը 4), 0.030 նմ (կոորդինացիոն թիվը 6)։

== Պատմական տեղեկություններ ==
Ածխածինը հայտնի է հեռու անցյալից։ Փայտածուխն օգտագործվել է հանքաքարերից մետաղները վերականգնելու համար, իսկ [[Ադամանդ|ալմաստը]]՝ ինչպես թանկարժեք քար։ [[1789]] թվականին [[ֆրանսիա]]ցի քիմիկոս [[Անտուան Լորան Լավուազիե|Ա. Լ. Լավուազիեն]] հետևություն արեց ածխածնի [[Տարրեր|տարրային]] հատկությունների մասին։ Արհեստական ալմաստները առաջին անգամ ստացվել են [[1953]] թվականին [[Շվեդիա|շվեդ]] հետազոտողների կողմից, սակայն արդյունքները նրանք չհասցրեցին հրապարակել։ Արհեստական ալմաստ ստացան «Ջեներալ էլեկտրիկ» ընկերության աշխատակիցները [[1954]] թվականի [[դեկտեմբեր]]ին և [[1955]] թվականի սկզբին հրապարակեցին

=== Անվան ծագում ===
[[19-րդ դար]]ի սկզբին ռուսերեն քիմիական գրականությունում, երբեմն օգտագործվում էր «ածխածնային» տերմինը (Շերեր՝ 1807; Սևերգին՝ 1815), [[1824]] թվականից Սոլովյով առաջարկեց «ածխածին» անվանումը։ Ածխածնի միացությունները ունեն {{lang-la|carbō}} - կարբոն անվանումը։

== Ֆիզիկական հատկություներ ==
Ածխածինը չի լուծվում օրգանական և անօրգանական լուծիչներում, լուծվում է մետաղներում (երկաթ, կոբալտ և այլն)։ 1 մթնոլորտ ճնշման տակ (օդի բացակայությամբ) սուբլիմվում է մոտ 3500&nbsp;°C ջերմաստիճանում։ Հալվում է 3800±200&nbsp;°C-ում 125 հազար մթնոլորտ ճնշման տակ (հաշված է տեսականորեն)։

Ածխածինը ոչ մետաղ է, քիմիապես ակտիվ է միայն բարձր ջերմաստիճաններում, ընդ որում «ամորֆ» ածխածինը, գրաֆիտ, ալմաստ շարքում ածխածնի քիմիական ակտիվությունը փոքրանում է։ Լավ վերականգնիչ է։ Միացություններում քառարժեք է, երբեմն նաև երկարժեք, հազվադեպ՝ եռարժեք։ Խիտ հիմքերը և թթուներն անգամ տաքացնելիս չեն ազդում ածխածնիի վրա։

=== Իզոտոպներ ===
Բնական ածխածինը բաղկացած է երկու կայուն իզոտոպներից՝ <sup>12</sup>C (բնության մեջ հանդիպող զանգվածի 98.892%-ը) և ¹³C (զանգվածի 1.108%-ը)։ Արհեստական եղանակով ստացվել են <sup>10</sup>C, <sup>11</sup>C, <sup>14</sup>C, <sup>15</sup>C և <sup>16</sup>C ռադիոակտիվ իզոտոպները։

Իզոտոպների բնական խառնուրդում շատ չնչին քանակությամբ միշտ առկա է լինում <sup>14</sup>C ռադիոակտիվ նուկլիդը (b<sup>-</sup> ճառագայթ, կիսատրոհման պարբերությունը՝ T½ = 5,6.103 տարի)։ Այն անընդհատ առաջանում է [[մթնոլորտ]]ի ստորին շերտերում՝ ազոտի <sup>14</sup>N իզոտոպի նեյտրոնների տիեզերական ճառագայթման շնորհիվ։

::<math>{{}^7_14\mathrm{N} + {}^0_1\mathrm{n} \rightarrow {}^{16}_6\mathrm{C} + {}^1_1\mathrm{H}}</math>

== Ալոտրոպ ձևափոխություններ ==
[[Պատկեր:Carbon basic phase diagram.png|thumb|300px|Ածխածնի պարզեցված դիագրամը, նշված մասեր, որոնցում ալատրոպ ձևափոխությունները կարող են լինել կայուն։ (''diamond ''- [[ալմաստ]], ''graphite'' - [[գրաֆիտ]], ''liquid'' - [[հեղուկ]], ''vapor'' - [[գազ]])]]
[[Պատկեր:Eight Allotropes of Carbon.svg|thumb|300px|Ածխածնի տարբեր մոդիֆիկացիաների սխեմաների կառուցվածքը<br />'''a'''։ [[ալմաստ]], '''b'''։ [[գրաֆիտ]], '''c'''։ [[լոնսդեյլիտ]]<br />'''d'''։ [[Ֆուլերեն]] - բակիբոլ C<sub>60</sub>, '''e'''։ ֆուլերեն C<sub>540</sub>, '''f'''։ ֆուլերեն C<sub>70</sub><br />'''g'''։
ամորֆ ածխածին, '''h'''։ [[Ածխածնային նանոխողովակներ]]]]
Ածխածինը ունի ալոտրոպային երեք ձևափոխություն (ալմաստ, գրաֆիտ և լոնսդեյլիտ), որոնց հատկությունների տարբերությունները պայմանավորված են նրանց բյուրեղական տարբեր կառուցվածքներով։ Այսպես կոչված, «ամորֆ» ածխածինը նույնպես պինդ նյութ է և ունի գրաֆիտի չկարգավորված բյուրեղական կառուցվածք (մուր, կոքս, փայտածուխ)։ Փայտածուխը և կոքսը մաքուր ածխածին չեն և պարունակում են համապատասխանաբար 6 և 5% խառնուրդներ (չհաշված մոխիրը)։ Համեմատաբար մաքուր «ամորֆ» ածխածին է մուրը, որը, սակայն, պարունակում է աբսորբված ցնդող խառնուրդներ։

=== Բյուրեղային ածխածին ===
* [[Ալմաստ]]
* [[Գրաֆիտ]]
* [[Կարբին]]
* [[Լոնսդեյլիտ]]
* [[Ֆուլերեն]]
* [[Ֆուլերիտ]]
* [[Ածխածնային մանրաթելեր]]
* [[Ածխածնային նանոխողովակներ]]

=== Ամորֆ ածխածին ===
* [[Մուր]]
* [[Կոքս]]
* [[Փայտածուխ]]

== Քիմիական հատկություններ ==
Լավ վերականգնիչ է։ Միացություններում քառարժեք է, երբեմն նաև երկարժեք, հազվադեպ՝ եռարժեք։ Խիտ [[հիմքեր]]ը և [[թթուներ]]ն անգամ տաքացնելիս չեն ազդում ածխածնի վրա։ Տաք և խիտ [[ծծմբական թթու]]ն դանդաղ օքսիդացնում է «ամորֆ» ածխածին, [[ազոտական թթու]]ն՝ նաև [[գրաֆիտ]]ը, քրոմական խառնուրդը՝ նաև [[ալմաստ]]ը։ 800&nbsp;°C–ից բարձր տաքացրած ածխածինը փոխազդեցության մեջ է մտնում ջրային գոլորշիների հետ.
::<math>~\mathsf{ C + H_2O \ \xrightarrow{}\ CO \uparrow + H_2 \uparrow}</math>

սխեմայով։ [[Կատալիզատորներ]]ի առկայությամբ տաքացնելիս ածխածինը միանում է ջրածնի հետ։

Ածխածնի և ջրածնի միացությունները՝ [[ածխաջրածիններ]]ը, բազմաթիվ են և կազմում են օրգանական քիմիայի հիմքը։
:: <math>~\mathsf{ NH_3 + CH_4 \ \xrightarrow{Pt}\ HCN + 3H_2\uparrow }</math>

Ածխածինը այրվում է օդում՝ առաջացնելով ածխածնի օքսիդներ՝ CO և CO<sub>2</sub>։ Միանում է [[հալոգեններ]]ի հետ՝ առաջացնելով միացությունների շարք, որոնք ածխաջրածինների հալոգենածանցյալներն են։

[[Ֆտոր]]ը գրաֆիտի հետ միանում է 900&nbsp;°C–ում, [[քլոր]]ը՝ էլեկտրական աղեղում։ [[Ծծումբ|Ծծմբի]] հետ ածխածինը միանում է 700-1000&nbsp;°C-ում, [[ազոտ]]ի հետ՝ էլեկտրական կայծի ազդեցությամբ՝ առաջացնելով համապատասխանաբար [[ծծմբածխածին]] և [[ցիան]]։

Հայտնի են նաև ածխածնի խառը միացությունները նշված տարրերի հետ՝ COS, CSCl<sub>2</sub>, (CNO)<sub>2</sub>, (CNS)<sub>2</sub>, HCN, HSCN և այլն։ [[Մետաղներ]]ի մեծ մասն ածխածնի հետ առաջացնում է կարբիդներ։ Տաքացնելիս ածխածինը վերականգնում է մետաղները օքսիդներից՝ անջատելով մետաղը (Zn, Cd, Fe, Pb, Sb ևն) կամ նրա կարբիդը (CaC<sub>2</sub>, Fe<sub>3</sub>C, WC, TaC և այլն)։ Այս հատկությունն օգտագործվում է երկաթ և մի շարք այլ մետաղներ ստանալու համար.

::<math>~\mathsf{ 4Al + 3C \ \xrightarrow{t}\ Al_4C_3 }</math>

:: <math>~\mathsf{Ca + 2C \ \xrightarrow{t}\ CaC_2 }</math>

== Բնության մեջ ==
Ածխածինը զբաղեցնում է երկրակեղևի զանգվածի 0.48 %-ը։ Կուտակվում է կենսոլորտում. կենդանական նյութերում պարունակվում է 18 % ածխածին, բնափայտում՝ 50 %, տորֆում՝ 62 %, բնական այրվող գազերում՝ 75 %, այրվող թերթաքարերում՝ 78 %, քարածխում և գորշ ածխում՝ 80 %, նավթում՝ 85 %, անտրացիտում (լավատեսակ քարածուխ)՝ 96 %։

Երկրակեղևի ածխածնի նշանակալի մասը կենտրոնացված է կրաքարերում և դոլոմիտներում։ +4 օքսիդացման աստիճանի ածխածինը մտնում է կարբոնատային [[ապարներ]]ի և հանքանյութերի (կավիճ, կիր, մարմար, դոլոմիտներ) բաղադրության մեջ։ Ածխաթթու գազը՝ CO<sub>2</sub>, [[մթնոլորտ]]ի հիմնական բաղադրիչներից է (զանգվածի 0.046 %-ը)։ Ածխաթթու գազը լուծված վիճակում միշտ առկա է գետերի, լճերի և ծովերի ջրում։ Աստղերի, մոլորակների և երկնաքարերի մթնոլորտում հայտնաբերված են ածխածին պարունակող նյութեր։

== Ստացում ==
Հնում ածուխը ստանում էին բնափայտի թերի այրման միջոցով։ [[19-րդ դար]]ում [[մետաղագործություն|մետաղագործության]] մեջ փայտածուխը փոխարինեցին քարածուխով (կոքսով)։
Ներկայումս արդյունաբերության մեջ ածուխ ստանում են բնական գազի՝ մեթանի (CH<sub>4</sub>) կրեկինգով (նավթաթորմամբ).
:: <math>~\mathsf{CH_4\ \xrightarrow{t}\ C + 2H_2 }</math>
[[Պատկեր:Rough diamond.jpg|մինի|Ալմաստ]]
== Կիրառություն ==
[[Գրաֆիտ]] հիմնականում օգտագործվում է ցինկածխածնային մարտկոցներում, էլեկտրական շարժիչների խոզանակների արտադրությունում և ունեն նաև մի քանի այլ մասնագիտական կիրառություն։ Օգտագործվում է նաև աղացած վիճակում։ Նկարչական աշխատանքների ժամանակ տարբեր կարծրություն և որակ ունեցող գրաֆիտներն օգտագործվում են տարբեր երանգներ ստանալու համար։

[[Ալմաստ]]ը բացառիկ կարծրության շնորհիվ, օգտագործվում են լեռնային ապարներում խորը անցքեր հորատելիս։ Ալմաստով հանդերձված հորատիչի հատուկ թագագլխիկները 10 անգամ մեծացնում են հորատման արագությունը։ Ալմաստե կտրիչներն ու շաղափները լայնորեն կիրառվում են կարծր համաձուլվածքներ, մետաղներ, ապակիներ, պլաստմասսաներ մշակելու համար։ Ալմաստից պատրաստում են բարակ մետաղալարեր (օրինակ՝ վոլֆրամի և պողպատի) ստանալու թելքակորզաններ։

[[Բժշկություն|Բժշկական]] նպատակների համար ածուխը պատրաստում են [[կոկոս]]ի կեղևի այրմամբ։ Իսկ լաբորատոր անհրաժեշտությունների համար չայրվող խառնուրդներից զերծ ածուխ ստանում են [[շաքար]]ի թերի այրումից։

== Տես նաև ==
* [[Պարբերական աղյուսակ]]
* [[Ջրագազ]]
*
== Ծանոթագրություններ ==
{{ծանցանկ}}

== Գրականություն ==
* ''Берёзкин В. И.'' [http://www.ecosafety-spb.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=91 Углерод: замкнутые наночастицы, макроструктуры, материалы]. - СПб.։ АРТЭГО, 2013. - 450 с. - ISBN 978-5-91014-051-0
* {{ռուսերեն գիրք
 |автор         = Бухаркина Т. В.
 |заглавие      = Химия природных энергоносителей и углеродных материалов
 |ссылка        = 
 |ответственный  = Т.В. Бухаркина, Н.Г. Дигуров
 |место         = М.
 |издательство   = РХТУ им. Д.И. Менделеева
 |год           = 1999
 |страниц       = 195
 |isbn          = 5-7237-0139-8
}}
* {{ռուսերեն գիրք
 |автор         = Ола Д.А.
 |заглавие      = Химия гиперкоординированного углерода
 |оригинал      = Hupercarbon chemistry
 |ссылка        = 
 |ответственный = Ола Дж., Пракаш Г.К.С., Уильямс Р.Е. и др. Перевод с англ. В.И. Минкина
 |место         = М.
 |издательство  = Мир
 |год           = 1990
 |страниц       = 336
 |isbn          = 5-03-001451-9
}}
* ''Сладков А. М., Кудрявцев Ю. П.'' Алмаз, графит, карбин - аллотропные формы углерода // Природа. 1969. № 5. - С.37-44.
* Kirk - Othmer encyclopedia, 3 ed., vol.4, N.-Y., 1978, p.&nbsp;556-709.
* ''В.І. Саранчук, В. В. Ошовський, Г. О. Власов.'' Хімія і фізика горючих копалин . - Донецьк։ Східний видавничий дім, 2003. ?204 с.

== Արտաքին հղումներ ==
* [https://www.imdproc.am/p/qimia/9-dasaran/voch-metaghner-atskhatsni-entakhumb-20857/atskhatsni-entakhmbi-yndhanur-bnutagiry-atskhatsin-20858/re-d4b726fb-8db5-4168-8f74-265f5a121ab5 Ածխածին]
* [https://www.webelements.com/carbon/ Ածխածինը Webelements-ում]
* [http://uglerod.info/ Տեղեկություններ ածխածնի մասին] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110121234836/http://uglerod.info/ |date=2011-01-21 }}
* [https://archive.today/20121221111632/www.lgz.ru/archives/html_arch/lg042003/Tetrad/art11_1.htm Ածխածին Ալեքսեյ Սլադկով]
{{վիքիբառարան}}
{{Արտաքին հղումներ}}
{{ՀՍՀ|հատոր=1|էջ=208}}
{{Փոքր պարբերական աղյուսակ}}

[[Կատեգորիա:Ածխածնի միացություններ]]
[[Կատեգորիա:Ածխածին| ]]
[[Կատեգորիա:Ոչ մետաղներ]]