ФАКТЫ ОБ УГЛЕРОДЕ

Сложные биологические молекулы состоят из атомов углерода, связанных с другими элементами, особенно кислородом и водородом, а часто также азотом, фосфором и серой (под общим названием CHNOPS).

Углерод способен образовывать огромное количество соединений; больше, чем любой другой элемент. На сегодняшний день описано почти десять миллионов соединений.

Важнейшие характеристики углерода как основы химии жизни заключаются в том, что каждый атом углерода способен одновременно образовывать до четырех валентных связей с другими атомами, и что энергия, необходимая для создания или разрыва связи с атомом углерода, находится на подходящем уровне для построения больших и сложных молекул, которые могут быть как стабильными, так и реакционноспособными.

Мы живем благодаря углероду.

Древесина, уголь, нефть, кокс, дизельное топливо, бензин, керосин, сжиженный нефтяной газ и другие виды топлива состоят из углерода.

Тепловая энергия, выделяемая в результате химической реакции топлива, может использоваться для обогрева, приготовления пищи или для промышленных процессов или может быть преобразована в механическую энергию с помощью тепловой машины.

От костра до двигателей Стирлинга, Дизеля и Отто, от приготовления пищи до производства металлов — все эти процессы требуют топлива на основе углерода.

Наша человеческая цивилизация движима Углеродом.

Сталь — это сплав, состоящий из железа, обычно с добавлением нескольких десятых процента углерода для повышения прочности.

Алмаз представляет собой твердую форму элемента углерода, который используется в ювелирном деле и промышленности.

Графит представляет собой кристаллическую форму элемента углерода, который используется для изготовления смазочных материалов, электроугольных щеток, огнеупоров, буровых растворов, науглероживания железа, производства синтетических алмазов, электродов, аккумуляторов и солнечных батарей.

Афморфный углерод является свободным реактивным углеродом, не имеющим кристаллической структуры.

Фуллерен представляет собой аллотропную форму углерода, молекула которого состоит из атомов углерода, соединенных одинарными и двойными связями так, что они образуют замкнутую или частично замкнутую сетку.

Графен представляет собой аллотропную форму углерода, состоящую из одного слоя атомов, расположенных в двумерной наноструктуре с сотовой решеткой.

Наша человеческая цивилизация развивается на материалах, основанных на углероде.

Углерод, в заключение

Углерод является 15-м по распространенности элементом в Земной коре и четвертым по распространенности элементом во Вселенной по массе (после водорода, гелия и кислорода).

Символ – C, атомный номер – 6.

Углерод – неметаллический и четырехвалентный, что делает его четыре электрона доступными для образования ковалентных химических связей. Относится к 14 группе периодической таблицы.

Углерод составляет всего около 0,025 процента Земной коры, но очень важен для нашей цивилизации.

Обилие углерода, уникальное разнообразие его органических соединений и его необычная способность образовывать полимеры при температурах, обычно встречающихся на Земле, позволяют этому элементу служить общим элементом всей известной жизни. Это второй по распространенности элемент в организме человека по массе (около 18,5%) после кислорода.

Атомы углерода могут связываться друг с другом различными способами, что приводит к различным аллотропам углерода. Хорошо известные аллотропы включают графит, алмаз, аморфный углерод и фуллерены.

Известно больше соединений, содержащих углерод, чем не содержащих его.

Графит в типичном механическом карандаше имеет диаметр 0,7 мм. Это равно 2 миллионам слоев графена.

Автомобильные шины черные, потому что они содержат около 30% сажи, которую добавляют в резину для ее укрепления. Углеродная сажа также помогает защитить шины от ультрафиолетового излучения.

Углерод является частью “пепла”, сформированного при “сгорании” гелия внутри звезд (во время ядерных реакций).

Вы хотите знать больше ?