Izvorni kod stranice Ugljenik

{{Preusmeri|Karbon}}
{{Hemijski element
| grupa_niz = [[Bor (hemijski element)|Bor]] &ndash; '''Ugljenik''' &ndash; [[Azot]]
| perioda_niz = &nbsp;<br />'''C'''<br />[[Silicijum|Si]]&nbsp;&nbsp;<br />&nbsp;<br />&nbsp;
| periodni_sistem = C-TableImage.svg
| ime = Ugljenik
| simbol = C
| atomski_broj = 6
| skup = [[Nemetali]]
| grupa = [[14. grupa hemijskih elemenata|IVA]]
| perioda = [[2. perioda hemijskih elemenata|2]] 
| gustina = 2267 [[kilogram kroz metar kubni|kg/m<sup>3</sup>]]<ref name="arnold" />
| tvrdoća = 0.5 (grafit)<br />10.0 (dijamant)
| boja = crna; bezbojna(dijamant)
| slika = Diamond-and-graphite-with-scale.jpg
| atomska_masa = 12.0107 [[jedinica atomske mase|u]]<ref name="wieser" />
| atomski_radijus = 70 (67)[[pikometar|pm]]
| kovalentni_radijus = 77 pm
| van_der_Valsov_radijus = 170 pm
| elektronska_konfiguracija = <nowiki>[</nowiki>[[Helijum|He]]<nowiki>]</nowiki>2s<sup>2</sup>2p<sup>2</sup>
| energetski_nivoi = 2, 4
| oksidacioni_broj = '''4''', 2 (blago [[kiselina|kiseo]])
| osobine_oksida = slabo kiseli
| kristalna_struktura = Heksagonalna
| agregatno_stanje = čvrsto 
| temperatura_topljenja = 3773 [[Kelvin|K]] 
| temperatura_ključanja = 5100 K
| molska_zapremina = 5.29 &times;10<sup>-6</sup> m³/[[mol (jedinica)|mol]]
| toplota_isparavanja = 355.8 [[kilodžul po molu|kJ/mol]] 
| toplota_topljenja = bez podataka
| pritisak_zasićene_pare = 0 [[Paskal (jedinica)|Pa]]
| brzina_zvuka = 18350 m/s<ref name="kuchling" />
| elektronegativnost = 2.55 ([[paulingova skala|Pauling]])
| specifična_toplota = 710 [[džul kroz kilogram-kelvin|J/(kg*K)]]
| specifična_provodljivost = 0.061 &times; 10<sup>6</sup>/(m·[[ohm]])
| toplotna_provodljivost = 129 [[vat kroz metae-kelvin|W/(m*K)]]
| I_energija_jonizacije = 1.086,5 kJ/mol<ref name="nautilus" />
| II_energija_jonizacije = 2352.6 kJ/mol<ref name="nautilus" />
| III_energija_jonizacije = 4620.5 kJ/mol<ref name="nautilus" />
| IV_energija_jonizacije = 6222.7 kJ/mol<ref name="nautilus" />
| V_energija_jonizacije = 37831 kJ/mol<ref name="nautilus" />
| VI_energija_jonizacije = 47.277,0 kJ/mol<ref name="nautilus" />
| izotopi1 = 
{| {{prettytable}}
|-
! [[izotop]]
! zast
! [[vreme poluraspada|v. p. r.]]
! [[način raspada|n. r.]]
! [[energija raspada|e. r.]] [[mega|M]][[elektronovolt|eV]]
! [[proizvod raspada|p. r.]]
|-
| Ugljenik-12|<sup>12</sup>C
| '''98.9%'''
| colspan="4" |  stabilan izotop sa 6 [[neutron]]a
|-
| Ugljenik-13|<sup>13</sup>C
| 1,1 %
| colspan="4" | stabilan izotop sa 7 [[neutron]]a
|-
| Ugljenik-14|<sup>14</sup>C
| tragovi
| 5730 [[godina|g]]
| [[raspad beta minus|&beta;<sup>-</sup>]]
| 0.156
| [[Azot|<sup>14</sup>N]] 
|}
}}
'''Ugljenik''', '''ugljik''' ili '''karbon''' ('''C''', {{jez-lat|carboneum}}), je [[nemetal]], [[14. grupa hemijskih elemenata|IVA]] grupe.<ref name="Housecroft3rd">{{Housecroft3rd}}</ref> Stabilni [[izotop]]i su mu: <sup>12</sup>C i<sup>13</sup>C. Bitan nestabilan izotop je <sup>14</sup>C (nastaje od [[azot|<sup>14</sup>N]] u gornjim slojevima [[Zemljina atmosfera|atmosfere]]).<ref name="ParkesNeorganskaHemija">{{ParkesNeorganskaHemija}}</ref>
Ovaj četvorovalentni nemetal ima nekoliko [[alotropske modifikacije|alotropskih modifikacija]]:
* [[dijamant]] (najtvrđi poznati prirodni [[mineral]]). Hemijska formula '''C'''. Vezivna struktura: 4 elektrona u 3-dimenzionim sp3-orbitalama
* [[grafit]] (jedna od najmekših supstanci). Iste hemijske formule kao dijamant '''C'''. Vezivna struktura: 3 elektrona u 2-dimenzionalnim sp2-orbitalama i 1 elektron u p-orbitali.
* [[fuleren]] Hemijska formula '''C60''', danas ima široku primenu u poljoprivredi.

Ugljenik je zastupljen u [[Zemlja|zemljinoj]] kori u količini od 0,09%.

Ugljenik je bio poznat još u praistoriji. Da je hemijski element prvi je utvrdio [[Antoine Lavoisier|Antoan Lavoazije]]. Međunarodni naziv je izveden od latinske reči ''carbo'', [[ugalj]].

Ugljenik je veoma rasprostranjen u prirodi. Broj poznatih jedinjenja ugljenika je preko 10 puta veći od poznatih jedinjenja svih ostalih elemenata.

Cela jedna grana hemije, [[organska hemija]], se bazira na jedinjenjima koja u sebi sadrže ugljenik. Sem organskih jedinjenja veliki značaj imaju ugljen(II)oksid, ugljenik(IV)oksid, [[ugljena kiselina]], [[karbidi]] i [[karbonati]].

== Zastupljenost ==
Ugljik je esencijalni element u [[biosfera|biosferi]], te po masenom udjelu drugi najrasprostranjeniji element nakon [[Kiseonik|kisika]] u živim organizmima. Sva živa tkiva su sastavljena iz [[organska hemija|organskih spojeva]] ugljika. Međutim, geološki gledano on se ne ubraja u najrasprostranjenije elemente. Ugljik je zastupljen u [[Zemlja (planeta)|zemljinoj]] kori u količini od 0,087%.<ref name="binder" /> On se nalazi u neživoj prirodi pretežno u obliku spojeva, ali i slobodan u obliku [[dijamant]]a i [[grafit]]a. Glavna nalazišta dijamanata nalaze se u Africi ([[Južnoafrička Republika]] i [[Demokratska Republika Kongo|Kongo]]) i [[Rusija|Rusiji]]. Oni se često mogu naći u vulkanskim stijenama poput [[kimberlit]]a. Grafit se javlja relativno rijetko u metamorfnim stijenama bogatim ugljikom. Najznačajnija nalazišta su u Indiji i Kini.

Ugljik se u prirodi najčešće može naći u obliku neorganskih karbonatnih stijena (oko 2,8 · 10<sup>16</sup>&nbsp;t). Karbonatne stijene su veoma rasprostranjene na Zemlji i ponegdje formiraju i cijele planine. Jedna od najpoznatijih primjera planina sastavljenih iz ovih stijena su [[Dolomiti]] u Italiji. Najvažniji karbonatni minerali su [[kalcij karbonat]] CaCO<sub>3</sub> (sa brojnim modifikacijama: [[krečnjak]], [[kreda (materijal)|kreda]], [[mramor]]), [[kalcijum magnezijum karbonat]] CaCO<sub>3</sub> · MgCO<sub>3</sub> ([[dolomit]]), [[željezo(II) karbonat]] FeCO<sub>3</sub> i [[cink karbonat]]  ZnCO<sub>3</sub>.

Poznati spojevi ugljika su [[fosilna goriva]] [[ugalj]], [[nafta]] i [[zemni plin]]. Oni nisu čisti ugljikovi spojevi, nego mješavine mnogih različitih organskih spojeva. Oni nastaju pretvaranjem biljnih (ugalj) i životinjskih (nafta i plin) ostataka pod velikim pritiskom. Najveća nalazišta uglja nalaze se u SAD, Kini i Rusiji, a u Bosni i Hercegovini veća nalazišta uglja se nalaze u okolini [[Banovići|Banovića]], [[Zenica|Zenice]], [[Kakanj|Kaknja]], [[Sanski Most|Sanskog Mosta]], [[Breza|Breze]], [[Živinice|Živinica]], [[Doboj]]a ([[Stanari]]), [[Ugljevik]]a, [[Gacko|Gacka]] i drugih mjesta. Najvažnije rezerve nafte se nalaze na Arapskom poluostrvu ([[Irak]], [[Saudijska Arabija]], [[Kuvajt]]), Meksičkom zalivu i Sjevernom moru. Nešto manje poznata su nalazišta čvrstog [[metan hidrat]]a u velikim dubinama.

Ugljik se nalazi u atmosferi u obliku [[ugljen-dioksid]]a (ugljik(IV) oksida). On je sastavni dio [[zrak]]a. U zraku ima prosječni udio od oko 0,04%. Ugljik dioksid nastaje pri sagorijevanju spojeva koji sadrže ugljik, prilikom [[disanje|disanja]] svih živih bića, vulkanskom aktivnošću i putem [[fotosinteza|fotosinteze]] biljaka. Čak i u [[voda|morskoj vodi]] rastvoreno je oko 0,01% CO<sub>2</sub> (po masenom udjelu).

U pogledu količine najveći dio ugljika nalazi se u sastavu stijena ([[litosfera]]). Svi ostali oblici ugljika čine samo oko 0,1% ukupne količine ugljika na Zemlji.

Stvaranje jezgra atoma ugljika zahtijeva gotovo simultani trostruki sudar alfa čestica (jezgara [[helijum]]a) unutar središta ogromne zvijezde ''giganta'' ili supergiganta, u procesu poznatim pod nazivom [[trostruki alfa proces]], kao proizvod daljnjih reakcija nuklearne fuzije helija sa vodonikom ili drugom jezgrom helija stvara se izotop [[litijum]]a Li-5 i [[berilijum]]a Be-8, respektivno, a oba su vrlo nestabilni i gotovo odmah se raspadaju nazad u manja jezgra.<ref name="Audi" /> Ovo se dešava u uslovima temperature iznad 100 megakelvina i koncentracije helija koja se brzo širi i hladi što nije bilo slučaj u ranom svemiru, tako da ne postoje dokazi da su se značajne količine ugljika kreirale tokom [[Veliki prasak|Velikog praska]]. Umjesto toga, u unutrašnjosti zvijezda u horizontalnoj ravni H-R dijagrama transformiraju se tri jezgra atoma helija u ugljik pomoću ovog trostrukog alfa procesa.<ref name=" Ostlie"/> Da bi ugljik bio dostupan za formiranje života kakvog danas znamo, ovaj ugljik mora biti raširen u svemir kao prašina nakon eksplozije [[supernova]], kao dio materijala od kojeg se kasnije formira druga i treća generacija zvjezdanih sistema koje imaju prisutne planete formirane od takve prašine.<ref name="dust2" /> [[Sunčev sistem]] je jedan zvjezdani sistem treće generacije. Drugi mehanizam fuzije kojeg pogone zvijezde je [[CNO ciklus]], u kojem ugljik djeluje kao [[katalizator]] omogućavajući odvijanje reakcije.

Rotacijska tranzicija različitih izotopskih oblika ugljik monoksida (naprimjer <sup>12</sup>CO, <sup>13</sup>CO i C<sup>18</sup>O) se može otkriti u submilimetarskom rasponu talasnih dužina i koristi se u proučavanju formiranja novih zvijezda u molekularnim oblacima.<ref name="solomon" />

== Osobine ==
[[Datoteka:Carbon-phase-diagram_bs.svg|thumb|lijevo|Fazni dijagram ugljika]]
Pri normalnom pritisku i temperaturama ispod 4000&nbsp;K grafit je termodinamički stabilnija modifikacija ugljika, što se vidi na faznom dijagramu. Zbog visoke energije aktiviranja i dijamant je stabilan na sobnoj temperaturi, a tek na temperaturi iznad 500&nbsp;°C uočljivo se pretvara u grafit. Obrnuta transformacija iz grafita u dijamant je moguća uz [[pritisak]] od najmanje 20.000 bara (2 GPa). Za dovoljno brzu reakciju, temperatura bi trebala biti iznad 1500&nbsp;°C a pritisak oko 60.000 bara što odgovara faznom dijagramu.

Ugljik ima najveću otpornost na visoke temperature od svih poznatih materijala. Ne topi se pri normalnom pritisku, nego [[Sublimacija (fizika)|sublimira]] pri temperaturi od 3915&nbsp;K (3642&nbsp;°C),<ref name="crc90" /> bez prethodnog gubljenja čvrstoće. [[Trojna tačka]] ugljika je na 10,8 ± 0,2 MPa i 4600 ± 300 K.<ref name="triple" /><ref name="zazula" />

Ugljik je dijamagnetičan. Pirolitički izdvojen grafit ima visoku [[anizotropija|anizotropiju]] u magnetskom susceptibilitetu (paralelno: <math>\chi_{m}</math> = −85 · 10<sup>−6</sup>, vodoravno: <math>\chi_{m}</math> = −450 · 10<sup>−6</sup>),<ref name="Simon_Geim" />, nasuprot njemu dijamant je izotropan (<math>\chi_{m}</math> = −22 · 10<sup>−6</sup>).

=== Alotropske modifikacije ===
{{Glavni|Dijamant|Grafit}}
Ovaj [[valencija (hemija)|četvorovalentni]] [[nemetal]] ima nekoliko [[Alotropske modifikacije|alotropskih modifikacija]]. [[Dijamant]] je najtvrđi poznati [[minerali|mineral]], kod kojeg atomi ugljika prave sp<sup>3</sup>-hibridizaciju sa tetraedarskim prostornim rasporedom. Svaki atom ugljika u dijamantu je povezan s četiri druga ugljikova atoma [[sigma veza|sigma vezom]], te je čitav [[kristal]] jedna velika molekula.
[[Datoteka:Diamond and graphite.jpg|mini|lijevo|Alotropske modifikacije ugljika: [[grafit]] i [[dijamant]]]]
[[Grafit]] (jedna od najmekših supstanci) ima lisnatu strukturu. Svaki ugljikov atom je povezan s tri druga ugljikova atoma. To znači da je prisutna sp<sup>2</sup>-[[hibridizacija orbitala|hibridizacija]] i tri hibrida leže u jednoj ravni. Preostali π-elektron pravi dvostruku vezu, te je prisutna [[rezonancija]]. Kod grafita je zbog toga svaka od tri veze nešto pojačana, pa je on ''stabilniji'' od dijamanta za energiju rezonancije.<ref name="Filipović" /> Razlike u fizikalnim osobinama ove dvije modifikacije su ekstremne. Dijamant je jedan od najtvrđih minerala, dok je grafit mehka supstanca. Dijamant je najbolji provodnik toplote, dok je grafit izolator. Dijamant je izrazito transparentan, a grafit neproziran. Grafit je provodnik [[električna struja|električne struje]], dok je dijamant izolator. Osim grafita i dijamanta poznate su još neke alotropske modifikacije, kao npr. [[fuleren]]i.

[[Lonsdaleit]], nazvan također i ''heksagonalni dijamant'', jeste jedna veoma rijetka modifikacija dijamanta. Ime je dobio po irskoj kristalografinji Kathleen Lonsdale, a pronađen je u Barringerovom krateru u [[Arizona|Arizoni]].<ref name="krater" /> On nastaje kada se grafit izloži određenim ekstremnim uslovima, tj. veoma visokom pritisku i temperaturi koji se dešavaju naprimjer pri udaru [[meteor]]a ili asteroida. Pri tome se zadržava heksagonalni karakter kristalne strukture grafita, ali za razliku od običnog grafita svaki atom ugljika se veže kovalentnom vezom sa još četiri atoma.<ref name="nemeth" />

=== Amorfni ugljik ===
Postoji više oblika elementarnog ugljika, pod zajedničkim nazivom ''amorfni ugljik''. Rentgenskom analizom je utvrđeno da čestice amorfnog ugljika sadrže grafitnu strukturu, pa zbog toga amorfni ugljik nije posebna alotropska modifikacija. Glavne vrste amorfnog ugljika su: [[aktivni ugalj]], mineralni [[ugalj]], [[koks]], [[čađ]].<ref name="Filipović"/>

=== Pentagrafen ===
Istraživači na Univerzitetu Virginia Commonwealth i univerzitetima u [[Japan]]u i Kini sačinili su u augustu 2014. novu strukturnu varijantu ugljika nazvanu ''pentagrafen''. On se sastoji iz veoma tankih slojeva čistog ugljika koji ima jedinstvenu strukturu, inspiriranu pentagonalnom shemom koja podsjeća na popločane ulicu u [[Kairo|Kairu]]. Ovaj novootkriveni materijal je dinamički, termalno i mehanički stabilan. Istraživanja su pokazala da kada se pentagrafen umota u obliku valjka, takve nanocijevi posjeduju poluprovodničke osobine, bez obzira na njihovu [[hiralnost]]. Očekuje se da će ovaj materijal naći široku primjenu u nanoelektronici i nanomehanici.<ref name="pentagrafen" />

== Izotopi ==
[[Datoteka:C14 metoda fizikalna osnova.png|thumb|lijevo|Ciklus <sup>14</sup>C]]

Ugljik ima dva stabilna [[izotop]]a: <sup>12</sup>C i<sup>13</sup>C. Izotop <sup>12</sup>C je daleko uobičajeniji u prirodi i čini 98,9 % prirodnog ugljika, dok na izotop <sup>13</sup>C otpada 1,1%. Po definiciji izotop <sup>12</sup>C je osnova za jedinicu atomske mase. Izotop <sup>13</sup>C se može detektirati u [[Nuklearna magnetna rezonanca|NMR spektroskopskim]] ispitivanjima, jer ima drugačiji magnetski momenat od <sup>12</sup>C.

Osim ova dva stabilna izotopa postoji još nekoliko nestabilnih. Najpoznatiji nestabilni izotop ugljika je <sup>14</sup>C koji ima [[vrijeme poluraspada]] od 5730 godina. On nastaje prirodnim raspadanjem [[azot|<sup>14</sup>N]] u gornjim slojevima [[Zemljina atmosfera|atmosfere]].

Organski materijal, koji učestvuje u ugljikovom ciklusu u prirodi, ima isti udio <sup>14</sup>C u odnosu na stabilne izotope kao i ugljik u atmosferi. Nakon završetka razmjene materija, naprimjer pri opadanju lišća sa drveta, ovaj odnos se postepeno smanjuje zbog radioaktivnog raspada. Mjerenjem odnosa količina izotopa <sup>14</sup>C i stabilnih izotopa moguće je tačno procijeniti starost predmeta koji je nastao od organskog materijala, što je poznato kao ''metoda datiranja ugljikom C-14'' a našla je primjenu u [[arheologija|arheologiji]].

== Historija ==
[[René Antoine Ferchault de Réaumur|René A. F. de Réaumur]] je 1772. pokazao da se [[željezo]] prevodi u [[čelik]] apsorpcijom suspstance, za koju se danas zna da je ugljik.<ref name="reaumur" /> Godine 1772, [[Antoine Lavoisier]] je dokazao da je dijamant forma ugljika, spaljivanjem uzorka ugljika i dijamanta, pri čemu je dokazao da ne nastaje voda kao produkt i da i jedan i drugi oslobađaju istu količinu [[ugljen-dioksid]]a po gramu.
[[Carl Wilhelm Scheele]] je dokazao da je grafit, za koji se mislilo da je oblik olova, u stvari oblik ugljika.<ref name="antoine" /> Godine 1786, francuski naučnici [[Claude Louis Berthollet]], [[Gaspard Monge]] i C. A. Vandermonde pokazali su da je ova supstanca ugljik.<ref name="giolitti" /> Oni su predložili ime '''karbon''' za ovaj element ([[latinski]] ''carbonum''). Antoine Lavoisier uveo je ugljik kao hemijski element u svojoj knjizi iz 1789. godine.<ref name="antoine" />

== Upotreba ugljenika ==
'''Grafit''' se upotrebljava za proizvodnju olovaka, u strojarstvu kao mazivo za ležajeve i ključanice, u nuklearnoj industriji za izgradnju nuklearnih reaktora itd.
Ljepši primjerci dijamanta upotrebljavaju se za izradu skupocjenog nakita, a oni manje lijepi za izradu alata za rezanje, bušenje, brušenje i poliranje.

== Hemija ugljika ==
[[Datoteka:Methane-2D-stereo.svg|mini||100px|Najjednostavniji organski spoj: [[metan]]]]
Ugljik je element koji poslije [[vodik]]a može graditi najveći broj poznatih spojeva među svim elementima (vodik je na prvom mjestu, jer većina spojeva ugljika također sadrži i vodik). Posebnost ugljika je da može praviti duge lance i prstenove molekula sa samim sobom kao i sa drugim elementima, a u molekulama može se spajati i dvostrukom i trostrukom vezom koristeći π-orbitale. Prilikom stvaranja višestrukih veza ugljiku preostaje i jedan slobodan elektron, koji može dalje reagirati, za razliku od takvih veza kod kisika i dušika. To znači da se otvaraju mogućnosti za dalje reakcije i formiranje spojeva. Zbog svoje srednje snažne [[elektronegativnost]]i ima izuzetno dobre mogućnosti spajanja bilo sa elektropozitivnim kao i sa elektronegativnim elementima. U prirodnim organskim i neorganskim spojevima nalazi se u oksidacijskim stanjima u cijelom rasponu od -IV do +IV.

Spojevi ugljika se tradicionalno ubrajaju u [[organska hemija|organsku hemiju]], uz samo nekoliko izuzetaka. Ova grana hemije ponekad se naziva i ''hemija ugljika''. Organska hemija obuhvata, zbog posebnih sposobnosti ugljika, da gradi duge molekulske lance i kovalentne veze sa drugim atomima, više spojeva nego cijela [[neorganska hemija]]. I [[biohemija]] je također dio organske ugljikove hemije. Među najjednostavnije organske spojeve ubrajaju se alkani [[metan]] i [[etan]].

Samo relativno malehni broj spojeva ugljika se tradicionalno ubraja u neorganske spojeve, među njima količinski najvažniji spojevi sa kisikom:
* karbidi; spojevi ugljika tipa E<sub>x</sub>C<sub>y</sub>, u kojima je ugljik elektronegativniji dio molekule. Mnogi metali mogu graditi karbide, a koji su djelimično izuzetno tvrdi i pogodni za izradu alata za rezanje (naprimjer [[volfram karbid]])
* [[ugljen-monoksid]] (CO, ugljik monoksid), vrlo otrovni plin, koji djeluje kao jako redukciono sredstvo i igra značajnu ulogu u industrijskom topljenju metala (naprimjer [[željezo|željeza]])
* [[ugljen-dioksid]] (CO<sub>2</sub>, ugljik(IV) oksid) je staklenički plin koji se otpušta u velikim količinama sagorijevanjem fosilnih goriva (uglja, nafte i zemnog plina). Otpuštaju ga i većina živih bića u procesu disanja, a za biljke je neophodan za proces [[fotosinteza|fotosinteze]]. Ugljik dioksid čini oko 0,038% Zemljine atmosfere, a procjenjuje se da je prije industrijske ere njegova koncentracija u atmosferi iznosila oko 0,028%.
* [[ugljenična kiselina]] (H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>) je metastabilni proizvod sastavljen od vode i u vodi otopljenog CO<sub>2</sub>; srednje jaka kiselina, ali se zbog neprestanog prelaska između ugljične kiseline i otopljenog CO<sub>2</sub>, najčešće se obuhvata zajedno sa ugljik dioksidom.
* [[Suboksid]]i kao što su [[ugljen suboksid|triugljik dioksid]] (C<sub>3</sub>O<sub>2</sub>), [[tetraugljik dioksid]] (C<sub>4</sub>O<sub>2</sub>), [[pentaugljik dioksid]] (C<sub>5</sub>O<sub>2</sub>) i [[anhidrid oksalne kiseline]] (C<sub>4</sub>O<sub>6</sub>)<ref name="oksalnianh" />.
* Hidrogenkarbonat ili bikarbonat E<sup>+</sup> HCO<sub>3</sub><sup>−</sup>, čiji je najpoznatiji predstavnik [[natrijum hidrogen karbonat]], šire poznat i pod trgovačkim nazivom ''soda bikarbona''.
* [[Karbonat]]i E<sup>2+</sup> CO<sub>3</sub><sup>2−</sup> su dvovalentne soli ugljične kiseline. Dva najpoznatija karbonata su natrij karbonat (sa trivijalnim imenom ''soda''), važna sirovina za proizvodnju stakla i [[kalcijum karbonat]] koji se može izdvojiti iz školjki, oklopa puževa i slično, a gradi i kamene korale. Tokom Zemljine geneze kalcij karbonat koji se taložio i drugim procesima sakupljao od školjki i sličnih životinja te danas su od njega građene cijele planine. Kalcij karbonat je važan građevinski materijal.
*Spojevi ugljika i sumpora, među kojima je najpoznatiji spoj [[ugljen-disulfid]] (CS<sub>2</sub>), koji je vrlo otrovna tekućina.
*Spojevi ugljika i dušika, poput [[cijanid]]a, čiji je najpoznatiji predstavnik [[kalijum cijanid]], vrlo snažni otrov koji blokira disanje čovjeka. Mnogi drugi cijanidi su također otrovni za čovjeka.

=== Ugljikovi halogenidi ===
'''Tetrafluorougljik''' je stabilna tvar koja se dobiva kao krajnji produkt fluoriranja organskih spojeva. U laboratoriju se pripravlja fluoriranjem [[silicijum karbid|silicijevog karbida]].

'''Tetraklorougljik''' je bezbojna tekućina pri sobnoj temperaturi i atmosferskim tlakom. Često se koristi kao otapalo.

'''Tetrabromougljik''' je tamno žuta krutina na sobnoj temperaturi. Netopljiv je u vodi i drugim polarnim otapalima.

'''Tetrajodougljik''' je svjeto crvena krutina mirisa sličnog jodu. Pripravlja se reakcijom etil-jodida i tetraklorougljika uz aluminijev tri klorid.

{|border='1'
|tvar
|talište
|vrelište
|stabilnost
|-
|CF4
|'-185'
|'-128'
|stabilan
|-
|CCl4
|'-23'
|76
|umjereno stabilan
|-
|CBr4
|93
|190
|sporo se raspada na temperaturi vrelišta
|-
|CI4
|171
|
|raspada se prije vrelišta
|}

=== Oksidi ugljika ===
'''[[Ugljen monoksid|Ugljikov monoksid]]''' (CO) nastaje pri izgaranju ugljikovih spojeva uz ograničeni dotok kisika. Industrijski se proizvodi kao generatoski plin, izgaranjem koksa u generatoru, ili kao vodeni plin, u smjesi sa vodikom, reakcijom generatorskog plina s vodenom parom. Ugljikov monoksid je vrlo toksičan jer se veže s hemoglobinom na sličan način kao i kisik.

'''[[Ugljen-dioksid|Ugljikov dioksid]]''' (CO<sub>2</sub>) je bezbojni plin, bez mirisa. Dobiva se izgaranjem ugljika ili ugljikovih spojeva, ili reakcijom kiselina s karbonatima. Ugljikov dioksid je inertni plin i često se koristi kao inertna atmosfera u slučajevima gdje prisutnost kisika može biti štetna.

'''[[Ugljen suboksid]]''' (C<sub>3</sub>O<sub>2</sub>) je plin neugodnog mirisa, koji se formira dehidriranjem malonske kiseline fosforovim 5 oksidom u vakuumu pri 140 do 150&nbsp;°C. Ugljikov suboksid ima linearnu molekulu: O=C=C=C=O. Stabilan je na temperaturi vrelišta dušika: –78&nbsp;°C, a na 25&nbsp;°C polimerizira.

'''Anhidrid melne kiseline'''(C<sub>12</sub>O<sub>9</sub>)

Ugljik formira i druge, nestabilne okside: C<sub>2</sub>O, C<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, CO<sub>3</sub>.

=== Karbidi ===
[[Karbidi]] 1., 2., 12. grupe, te aluminija su ionski karbidi. Struktura ovih karbida sadrže izoliranje ugljikove atome (Be<sub>2</sub>C, Al<sub>4</sub>C<sub>3</sub>), acetilidne ione (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>), ili C<sub>3</sub><sup>4-</sup> anion. Hidrolizom ovih karbida dobiva se metan, acetilen ili alen, ovisno od kojeg iona je karbid sastavljen.

Karbidi prijelaznih metala: Rani prijelazni metali (Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Mo, W) tvore karbide s metalnim karakterom. Ovi metali, u svojoj strukturi, imaju međuprostore koji odgovaraju veličini ugljikovog atoma. Ugljik u međuprostorima čini ovakve karbide izuzetno stabilnima, vrlo visokih tališta i kemijski inertnim materijalima. Karbidi 7. 8. 9. i 10. skupine su nestabilniji od karbida ranih prijelaznih metala, otapaju se u vodi ili kiselinama. Karbidi [[lantanidi|lantanida]] i [[aktinidi|aktinida]] imaju formulu i strukturu sličnu acetilidima, ali hidrolizom s vodom daju [[metan]].

Kovalentni karbidi su karbidi nemetala. Odlikuju se velikom tvrdoćom i lesto se koriste kao abrazivna sredstva.

== Povezano ==
* [[Razugljeničenje]]

== Reference ==
{{reflist|2|refs=
<ref name="pentagrafen">Shunhong Zhanga, Jian Zhouc, Qian Wanga, Xiaoshuang Chend, Yoshiyuki Kawazoef, Puru Jenac: ''Penta-graphene: A new carbon allotrope'', PNAS, Proceedings of the National Academy of Sciences, 2015., 2. februar 2015., {{doi|10.1073/pnas.1416591112}}</ref>
<ref name="binder">Harry H. Binder: ''Lexikon der chemischen Elemente'', S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, {{ISBN|3-7776-0736-3}}.</ref>
<ref name="wieser">Michael E. Wieser, Tyler B. Coplen: ''Atomic weights of the elements 2009 (IUPAC Technical Report)''. u: Pure and Applied Chemistry. 2010, str. 1, {{doi|10.1351/PAC-REP-10-09-14}}</ref>
<ref name="nautilus">{{Cite web |title=Carbon: Properties Atomic |url=http://nautilus.fis.uc.pt/st2.5/scenes-e/elem/e00692.html |access-date=2015-05-03 |archivedate=2017-10-22 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20171022054232/http://nautilus.fis.uc.pt/st2.5/scenes-e/elem/e00692.html |deadurl=yes }}</ref>
<ref name="arnold">Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: ''Lehrbuch der Anorganischen Chemie'', 102. izd., de Gruyter, Berlin 2007, str. 864, {{ISBN|978-3-11-017770-1}}</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, str. 4-8, 135</ref>
<ref name="Filipović">Filipović, I., Lipanović, S.: ''Opća i anorganska kemija'', Školska knjiga, 1973</ref>
<ref name="reaumur">{{cite book |author=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}}</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">Simon MD, Geim AK (2000): ''Diamagnetic levitation: Flying frogs and floating magnets''. Journal of Applied Physics 87, str.&nbsp;6200–6204 {{doi|10.1063/1.372654}}</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 = 2009-03-25| archive-url = https://web.archive.org/web/20090325230751/http://lbruno.home.cern.ch/lbruno/documents/Bibliography/LHC_Note_78.pdf}}</ref>
<ref name="triple">{{cite journal|journal = Nature|volume = 276|pages= 695–696|year=1978|title = The controversial carbon solid–liquid–vapour triple point|first =A.|last = Greenville Whittaker}} {{doi|10.1038/276695a0}}</ref>
<ref name="oksalnianh">Paolo Strazzolini, Alberto Gambi, Angelo G. Giumanini, Hrvoj Vancik (1998). ''The reaction between ethanedioyl (oxalyl) dihalides and Ag2C2O4: a route to Staudinger’s elusive ethanedioic (oxalic) acid anhydride''. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 (16): 2553–2558 {{doi|10.1039/a803430c}}</ref>
<ref name="Audi">{{cite journal|last1=Audi|first1=G, et. al.|title=The Nubase evaluation of nuclear and decay properties|year=1997|page=1|volume=624|journal=Nuclear Physics A|url=http://amdc.in2p3.fr/nubase/nubase97.pdf|access-date=2015-05-03|archive-date=2011-09-28|archive-url=https://web.archive.org/web/20110928003647/http://amdc.in2p3.fr/nubase/nubase97.pdf|dead-url=yes}} {{doi|10.1016/S0375-9474(97)00482-X}}</ref>
<ref name=" Ostlie">{{cite book|author=Ostlie, D.A. and Carroll, B.W. |title=An Introduction to Modern Stellar Astrophysics|publisher=Addison Wesley, San Francisco|year=2007}} {{ISBN|0-8053-0348-0}}</ref>
<ref name="dust2">{{Cite book|last=Whittet|first=D. C. B.|year=2003|title=Dust in the Galactic Environment|pages=45–46|publisher=CRC Press|}} {{ISBN|0-7503-0624-6}}</ref>
<ref name="solomon">{{cite book|author=Pikelʹner, Solomon Borisovich|title=Star formation|url=http://books.google.com/books?id=qbGLgcxnfpIC&pg=PA38|accessdate=6.6.2011|year=1977|publisher=Springer|pages=38–}} {{ISBN|978-90-277-0796-3}}</ref>
<ref name="kuchling">H. Kuchling: ''Taschenbuch der Physik''. Fachbuchverlag Leipzig, 2007.</ref>
<ref name="krater">[http://www.uni-bayreuth.de/pressemitteilungen-html/224-Lonsdaleit/index.html Lonsdaleit - ein Phantom der Materialwissenschaft und der Planetenforschung?]{{Dead link|date=September 2021 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}, Univerzitet Bayreuth, medijska izjava br. 224/2014 od 21. novembra 2014.</ref>
<ref name="nemeth">Péter Németh, Laurence A. J. Garvie, Toshihiro Aoki, Natalia Dubrovinskaia, Leonid Dubrovinsky, Peter R. Buseck, ''Lonsdaleite is faulted and twinned cubic diamond and does not exist as a discrete material'', Nature Communications 5, Article number: 5447, objavljeno 20. novembra 2014, {{doi|10.1038/ncomms6447}}</ref>
}}

== Literatura ==
{{refbegin|2}}
* [http://carbonfinance.org/docs/State___Trends--formatted_06_May_10pm.pdf ''State and Trends of the Carbon Market 2008''] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20080529085932/http://carbonfinance.org/docs/State___Trends--formatted_06_May_10pm.pdf |date=2008-05-29 }} (PDF, 622kb, 78S.), The World Bank, Carbon Finance Unit, 7. Mai 2008.
# ''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}}
# {{cite book
 |author        = Бухаркина Т. В.
 |title         = Химия природных энергоносителей и углеродных материалов
 |ссылка        = 
 |editor        = Т.В. Бухаркина, Н.Г. Дигуров
 |location      = М.
 |publisher     = РХТУ им. Д.И. Менделеева
 |year          = 1999
 |isbn          = 5-7237-0139-8
}}
# {{cite book
 |author        = Ола Д.А.
 |title         = Химия гиперкоординированного углерода
 |ссылка        = 
 |editor        = Ола Дж., Пракаш Г.К.С., Уильямс Р.Е. и др. Перевод с англ. В.И. Минкина
 |location      = М.
 |publisher     = Мир
 |year          = 1990
 |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.
{{refend}}

== Vanjske veze ==
{{WProjekti
|commonscat = Carbon
|wječnik    = ugljenik}}
* [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)
* [http://www.britannica.com/eb/article-80956/carbon-group-element Carbon on Britannica]
* [http://invsee.asu.edu/nmodules/Carbonmod/everywhere.html Extensive Carbon page at asu.edu] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100618165649/http://invsee.asu.edu/nmodules/Carbonmod/everywhere.html |date=2010-06-18 }}
* [http://electrochem.cwru.edu/ed/encycl/art-c01-carbon.htm Electrochemical uses of carbon] {{Webarchive|url=http://webarchive.loc.gov/all/20011109080742/http://electrochem.cwru.edu/ed/encycl/art-c01-carbon.htm |date=2001-11-09 }}
* [http://www.forskning.no/Artikler/2006/juni/1149432180.36 Carbon—Super Stuff. Animation with sound and interactive 3D-models.] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20121109012854/http://www.forskning.no/Artikler/2006/juni/1149432180.36 |date=2012-11-09 }}

{{Periodni sistem elemenata 2}}

[[Kategorija:Kemijski elementi]]
[[Kategorija:Ugljenik]]
[[Kategorija:Nemetali]]
[[Kategorija:Biologija i farmakologija kemijskih elemenata]]
[[Kategorija:Redukujući agensi]]