szénatomon

A szénatom a kémiai elem, szimbóluma C, atomszáma 6. A magban 6 protont és a leggyakoribb izotóp szerint 6 neutront tartalmaz. Természetes izotópjai közé tartozik a szén-12 és a kisebb arányban a szén-13; a radioaktív szén-14 pedig nyomott mennyiségben fordul elő.

Elektronfelhője 1s2 2s2 2p2, semleges állapotban 6 elektron vesz részt a környezetben. A szén tetravalens: képes négy kovalens kötést kialakítani, innen a szerves kémia sokfélesége.

Allotrópok: gyémánt (sp3-hálózat), grafit (sp2-hálózat), grafén, fullerének és amorf szén. Gyémánt rendkívül kemény, grafit pedig réteges, jó vezető; grafén kiemelkedő elektromos tulajdonságokkal bír.

Előfordulás és szerep: a földkéregben szénvegyületekben, karbonátokban és grafit formájában, a légkörben CO2-ben, és élő szervezetekben a szerves molekulák alapjául szolgál. A szén kulcsszerepet játszik az energiaátalakulásban és az élő anyag építőkövében.

Kémiai tulajdonságok: oxidációs állapotai -4-től +4-ig terjedhetnek; leggyakoribb kötései a C–H, C–O, C–N kötések. Hálózatos szerkezete lehetővé teszi sokféle molekula létrejöttét.

Alkalmazások és jelentőség: iparban grafit elektrodokban, grafén és szén nanotükkben, szénrostokban; radiokarbon dating a 14C alapján; környezeti és biogeokémiai szerepe felmérhető.

Történelem: a szén ismert az ókorból; a modern kémia megértése a 19. századtól bontakozott ki, a C jelölést és az atomelméleti megközelítést pedig ettől kezdve használják.