Węgiel (C, łac. carboneum) - pierwiastek chemiczny, niemetal z bloku p w układzie okresowym.
Stabilne izotopy to 12C oraz 13C. Ważnym niestabilnym izotopem jest 14C (powstający z 14N w górnych warstwach atmosfery), gdyż jest on używany do datowania. Zawartość węgla w skorupie ziemskiej wynosi 0,018%.Węgiel był znany już ludziom pierwotnym. Węgiel posiada następujące odmiany alotropowe :grafit diament Niektórzy uważają też, że jego odmianami alotropowymi są :fuleren i nanocebulka nanorurka nanopianka Karbinchoć są to raczej nazwy struktur supramolekularnych niż odmiany alotropowe w pełnym tego słowa znaczeniu.
Naturalne złoża węgla kamiennego i węgla brunatnego to mieszanina węgla w postaci grafitu, sadzy i różnego rodzaju zanieczyszczeń.
Liczba znanych związków węgla jest ponad 10 razy większa niż liczba wszystkich znanych związków innych pierwiastków. Wynika to głównie z jego znaczenia biologicznego, powodującego że na badania związków węgla poświęca się znacznie więcej czasu i nakładów niż na inne działy chemii. Oprócz organicznych związków węgla duże znaczenie mają też dwutlenek węgla, tlenek węgla, kwas węglowy, węglany oraz węgliki. Węgiel stanowi podstawę życia na Ziemi, gdyż z jego związków są zbudowane praktycznie wszystkie struktury organizmów żywych. Węgiel jest jednym z paliw kopalnych i ważnym źródłem nieodnawialnej energii. Uważa się, że spalanie węgla, a także innych kopalnych paliw przyczynia się do powstawania efektu cieplarnianego. Grafit jest stosowany w poligrafii do produkcji ołówków oraz jako jedna z elektrod w spawalnictwie. Diament jest kamieniem szlachetnym stosowanym w jubilerstwie oraz ze względu na swoją wysoką twardość w urządzeniach pomiarowych, narzędziach do skrawania, szlifowania i wiercenia. Węgiel bezpostaciowy jest używany w medycynie oraz jako węgiel aktywny do procesów filtracji i oczyszczania. Węglany: węglan magnezu
Węglan sodu, węglan wapnia właściwości węgla:
Węgiel rozpoczyna grupę IVA (14) układu okresowego pierwiastków. Z tlenem wiąże się powoli w temperaturze pokojowej, szybciej w temperaturze umiarkowanie wysokiej, błyskawicznie natomiast w temperaturze czerwonego żaru. Większość metali można otrzymać przez ogrzewanie ich tlenków z węglem. Na przykład żelazo otrzymuje się przez redukcję jego tlenku koksem.Węgiel ma trzy ogólnie znane odmiany alotropowe: węgiel bezpostaciowy, grafit i diament. Jednej odmiany węgla nie można przekształcić w inną po prostu przez zmianę temperatury, co jest możliwe w przypadku odmian alotropowych innych pierwiastków. Otrzymywanie:
Elementarny węgiel wydobywa się na ogół z ziemi, zwykle jako węgiel kopalny, lecz również jako grafit i diament. Te naturalne formy węgla nie zawsze nadają się do praktycznego wykorzystania, opracowano więc przemysłowe metody ich przekształcania, umożliwiające otrzymanie pożądanego produktu. Koks jest produktem zawierającym do 94% węgla. Co roku wytwarza się znaczne jego ilości, by zaspokoić potrzeby metalurgii. Koks otrzymuje się przez ogrzewanie węgla kamiennego w piecach bez dostępu powietrza. Po rozkładzie zanieczyszczeń i odgazowaniu pozostaje prawie czysty węgiel. Związki : _Tlenek węgla, CO, jest powszechnie znany jako trujący gaz powstający w wyniku niecałkowitego spalania węgla lub paliw węglowodorowych, np. gazu ziemnego i benzyny.Tlenek węgla można otrzymać w laboratorium w wyniku reakcji między kwasem mrówkowym a stężonym kwasem siarkowym. Jej produkty to tlenek węgla i rozcieńczony kwas siarkowy:HCOOH + H2SO4 ---> CO + H2SO4*H2O
Czterochlorek węgla (tetrachlorometan, (CCl4), popularny środek do prania na sucho , otrzymuje się na skalę przemysłową w wyniku reakcji między dwusiarczkiem węgla a chlorem:CS2 + 3Cl2 ---> CCl4 + S2Cl2 Dichlorodifluorometan, CCl2F2, znany jako freon-12, to bardzo popularny czynnik chłodniczy. Na skalę przemysłową otrzymuje się go w wyniku reakcji trichlorofluorometanu (CCl3F), czyli freonu-11, z fluorowodorem (HF):
CCl3F + HF ---> CCl2F2 + HCl