Uhlík (\mathrm{C}) je významný nekov. Jakožto samostatný prvek je stálý a málo reaktivní. Jeho atomy mají 4 valenční elektrony, vlivem toho jsou 4vazné. Atomy \mathrm{C} jsou schopné se spojovat do řetězců či kruhů, což umožňuje vznik velkého množství organických sloučenin.

Formy uhlíku

Formy uhlíku (jakožto samostatného prvku) se liší uspořádáním atomů.

• grafit (tuha) (a) – Má atomy uspořádané ve vrstvách (b), které se snadno odlupují (proto se používá do tužek). Je elektricky vodivý, může být materiálem pro výrobu elektrod. Také se z něj tvoří žáruvzdorné nádoby.

• grafen – Strukturou (c) odpovídá jedné vrstvě grafitu. Nalézá uplatnění např. v elektronice/při výrobě akumulátorů.

• diamant (d) – Nejtvrdší minerál vyskytující se v přírodě. Drobné diamanty (pro průmyslové využití) lze vyrábět i uměle. Diamant má atomy pevně vázané v krychlové mřížce. Používá se proto např. k broušení, řezání či vrtání. Uplatnění má i ve šperkařství.

• fullereny – Uměle vyráběné molekuly tvaru fotbalových míčů (e), lze z nich připravovat kompozitní materiály a nanovlákna.

a – grafit

b – struktura grafitu

c – struktura grafenu

d – diamant

e – struktura fullerenu

Další výskyt uhlíku

Uhlík je také součástí sazí (ty se používají třeba jako černé barvivo v tonerech laserových tiskáren), koksu (je zásadní pro výrobu železa) či uhlí.

Aktivní uhlí na sebe díky své porézní struktuře a velkému povrchu dokáže vázat různé látky. Toho se využívá při léčení zažívacích obtíží nebo při čištění vody či vzduchu. Vyrábí se z rostlinného materiálu, např. kokosových skořápek.

Uhlík v živých organismech

Uhlík je zásadní součástí biomolekul (sacharidů, tuků, proteinů či nukleových kyselin). Pozemský život je založen na uhlíku. Z organismů v průběhu času vznikají fosilní suroviny.

Sloučeniny uhlíku

Mezi anorganické sloučeniny uhlíku patří například:

• oxid uhličitý (\mathrm{CO_2}) – Vzniká při buněčném dýchání či hoření organickcých látek. Výchozí látka fotosyntézy. Je součástí koloběhu uhlíku v přírodě. Jde o skleníkový plyn.
• oxid uhelnatý (\mathrm{CO}) – Jedovatý plyn, blokuje přenos kyslíku hemoglobinem.
• hydrogenuhličitan sodný (\mathrm{NaHCO_3}) – Jedlá soda. Využívá se např. v kypřicích prášcích či hasicích přístrojích.