14.2     Kohlenstoff und Kohlenstoffverbindungen

14.2.1

Allgemeines

Symbol: C [carboneum; carbo (lat.) Kohle];

Wertigkeit: +4, seltener -4; vereinzelt auch Oxidationsstufe 2.

Geschichte: Kohlenstoff wurde um 1775 von ANTOINE LAURENT LAVOISIER (Paris) als Element erkannt. 

Verbindungsfähigkeit: Kohlenstoffatome können sich im Gegensatz zu anderen Atomen in praktisch unbegrenztem Maße zu Ketten und Ringen verbinden. Daher sind weit mehr Kohlenstoffverbindungen (etwa 12 Millionen) bekannt als kohlenstofffreie Verbindungen (etwa 400 000). Die jährliche Zuwachsrate an Kohlenstoffverbindungen beträgt gegenwärtig etwa 500 000. Die Vielzahl der Kohlenstoffverbindungen wird in der organischen Chemie behandelt. Lediglich Kohlenstoff selbst sowie einige seiner einfachsten Verbindungen (Oxide, Sulfide, Kohlensäure, Carbonate, Carbide und einfache Cyanverbindungen) rechnet man willkürlich zur anorganischen Chemie.

Vorkommen: Kohlenstoff ist Bestandteil aller Organismen; dennoch ist es in der Erdkruste (einschließlich Atmo- und Hydrosphäre) nur das dreizehnthäufigste Element. Außerhalb der Organismen kommt Kohlenstoff teils frei (Diamant, Graphit), teils gebunden vor (Kohlenstoffdioxid, Carbonate, Kohle, Erdöl, Erdgas, Schieferöl, Bitumen). Die in der Luft in Form von Kohlenstoffdioxid, CO₂, vorhandene Kohlenstoffmenge (schätzungsweise 6,0 · 10¹¹ t) ist nur etwa doppelt so groß wie die in den Organismen gebundene; Meerwasser enthält etwa die hundertfache Menge.

Carbonat-Minerale

Elementarer Kohlenstoff

Kohlenstoffverbindungen