Складні біологічні молекули складаються з атомів Вуглецю, що пов’язані з іншими елементами, особливо з киснем та воднем, а також часто з азотом, фосфором і сіркою (спільно відомі як CHNOPS).
Вуглець здатний утворювати величезну кількість сполук, більше, ніж будь-який інший елемент, з майже десятьма мільйонами описаних сполук на сьогодні.
Найважливішими характеристиками Вуглецю як основи хімії життя є те, що кожен атом Вуглецю здатний утворювати до чотирьох валентних зв’язків з іншими атомами одночасно, і що енергія, необхідна для створення або розриву зв’язку з атомом Вуглецю, знаходиться на належному рівні для створення великих і складних молекул, які можуть бути як стабільними, так і реакційноздатними.
Ми живемо завдяки Вуглецю.
Деревина, вугілля, нафта, кокс, дизельне паливо, бензин, гас, LPG та інші види палива складаються з Вуглецю.
Теплова енергія, що виділяється в результаті реакцій палива, може бути використана для обігріву, приготування їжі або промислових процесів, а також може бути перетворена в механічну енергію за допомогою теплового двигуна.
Від багаття до двигунів Стірлінга, Дизеля та Отто, від приготування їжі до виробництва металів – усі ці процеси вимагають палива на основі вуглецю.
Наша людська цивілізація живиться від Вуглецю.
Сталь – це сплав заліза, який зазвичай містить кілька десятих відсотка Вуглецю для підвищення міцності.
Діамант є твердою формою елемента Вуглецю, який використовується в ювелірній справі та промисловості.
Графіт являє собою кристалічну форму елемента Вуглецю, який використовується для виготовлення мастильних матеріалів, електровугільних щіток, вогнетривів, бурових розчинів, навуглецьовування заліза, виробництва синтетичних алмазів, електродів, акумуляторів і сонячних панелей.
Аморфний вуглець є вільним реакційноздатним Вуглецем, що не має кристалічної структури.
Фулерен є алотропною формою Вуглецю, молекула якого складається з атомів Карбону, з’єднаних одинарними і подвійними зв’язками, щоб утворити замкнуту або частково закриту сітку.
Графен являє собою алотропну форму Вуглецю, що складається з одного шару атомів, розташованих у двовимірній стільниковій наноструктурі.
Наша людська цивілізація розвивається на матеріалах на основі Вуглецю.
Вуглець, на закінчення
Вуглець є 15-м найпоширенішим елементом у Земній корі та четвертим за масою елементом у Всесвіті після водню, гелію та кисню.
Символ – C, атомний номер – 6.
Вуглець неметалевий та чотиривалентний, завдяки чому його чотири електрони доступні для утворення ковалентних хімічних зв’язків. Вуглець належить до 14 групи періодичної таблиці хімічних елементів.
Вуглець становить лише близько 0,025% Земної кори, проте дуже важливий для нашої цивілізації.
Поширеність вуглецю, унікальна різноманітність його органічних сполук та його незвичайна здатність утворювати полімери при температурах, які зазвичай зустрічаються на Землі, дозволяють цьому елементу служити загальним елементом усього відомого життя. Це другий за масою елемент в організмі людини (близько 18,5%) після кисню.
Атоми Вуглецю можуть зв’язуватися між собою різними способами, що призводить до утворення різних алотропних форм Вуглецю. До відомих алотропів Вуглецю належать графіт, алмаз, аморфний вуглець та фулерени.
Відомо більше сполук, які містять Вуглець, ніж не містять його.
Графіт у звичайному олівці має діаметр 0,7 мм, що дорівнює 2 мільйонам шарів графену.
Автомобільні шини чорного кольору, тому що в них близько 30% сажі (технічного вуглецю, аморфного вуглецю), яка додається до гуми для її зміцнення. Сажа також допомагає захистити шини від пошкодження їх ультрафіолетом.
Вуглець є частиною “попелу”, що утворюється в результаті “згоряння” гелію всередині зірок (під час ядерних реакцій).
