Зміст
- TL; DR (Занадто довго; Не читав)
- Кілька фізичних форм
- Структура атомів вуглецю
- Хімічні властивості
- Вуглецеві ланцюги
Вуглець являє собою один з найпоширеніших хімічних елементів на Землі і за своєю масою поступається лише кисню. Життя на Землі завдячує існуванням вуглецю, оскільки це хімічна основа для всього живого на цій планеті. Через чотири валентних електрона молекули вуглецю зв’язуються з киснем, воднем та азотом. Вуглець також зв’язується з фосфором та сіркою, утворюючи біохімічні будівельні блоки, які включають жири, білки та вуглеводи. Без вуглецю людина не існувала б у такому вигляді, як сьогодні.
TL; DR (Занадто довго; Не читав)
Характеристики вуглецю включають його здатність зв'язуватися з киснем, воднем, азотом, фосфором і сіркою. Біохімічні сполуки вуглецю важливі для всього життя планети. Через свою здатність до зв’язку вуглець може утворювати одинарні, подвійні або потрійні ковалентні зв’язки з іншими атомами.
Кілька фізичних форм
Будучи алотропним біохімічним елементом, вуглець існує в декількох фізичних формах, хоча вони хімічно схожі. Вуглець існує як графітовий, алмазний або вуглецевий залишок, що залишився, коли сполуки на основі вуглецю відчували тепло і тиск. Графіт, який існує в листоподібній структурі, м'який і проводить електрику. Навпаки, алмаз надзвичайно твердий, не проводить електрику і є інертним. Залишок вуглецю включає вугілля, вугілля та інші речовини, які людина використовує для отримання енергії.
Структура атомів вуглецю
Стабільний атом вуглецю має шість протонів, шість нейтронів і шість електронів, в результаті чого атомна маса становить 12.011 і знаходиться на шостій позиції в Періодичній таблиці елементів. Чотири його електрони знаходяться у зовнішній оболонці атома, а інші два існують у внутрішній оболонці. Твердотільні молекули, що складаються лише зв'язаними атомами вуглецю, утворюють чотиригранні або шестикутні форми, залежно від фізичного стану речовини.
Хімічні властивості
Вуглець спалює кисень, утворюючи вуглекислий газ і чадний газ. Вуглець також може утворювати карбіди при нагріванні оксидами. Наприклад, нагрітий вуглецем оксид кальцію утворює карбід кальцію та чадний газ. Крім того, сполуки вуглецю, такі як оксид вуглецю, діють як відновлюючі речовини до оксидів металів. Наприклад, подача екстремального тепла від джерела, такого як піч до оксиду заліза в середовищі чадного газу, зменшує оксид заліза до заліза.
Вуглецеві ланцюги
Вуглець може утворювати ланцюги вуглецю в одинарних, подвійних і потрійних зв’язках з іншими атомами вуглецю. Називається катенацією, цей процес є основою для створення органічних сполук та вивчення органічної хімії. Хоча інші елементи, такі як кремній або германій, здатні обмежувати катенацію, вуглець також може утворювати ланцюги необмеженого розміру. Крім того, тільки вуглець може катетувати подвійні та потрійні зв’язки, тоді як інші елементи можуть утворювати лише поодинокі зв’язки.