Innhold
Karbon representerer et av de mest rikelige kjemiske elementene på jorden og faller bare av oksygen av dens masse. Livet på jorden skylder eksistens til karbon, da det er det kjemiske grunnlaget for alle levende ting på denne planeten. På grunn av de fire valenselektronene, binder karbonmolekyler seg med oksygen, hydrogen og nitrogen. Karbon bindes også med fosfor og svovel for å danne de biokjemiske byggesteinene som inkluderer fett, proteiner og karbohydrater. Uten karbon ville ikke mennesker eksistert i den formen de gjør i dag.
TL; DR (for lang; ikke lest)
Karbonegenskaper inkluderer dens evne til å binde seg med oksygen, hydrogen, nitrogen, fosfor og svovel. Biokjemiske karbonforbindelser er viktige for alt liv på planeten. På grunn av sin bindingsevne, kan karbon danne enkle, doble eller trippel kovalente bindinger med andre atomer.
Flere fysiske former
Som et allotropisk biokjemisk element, eksisterer karbon i flere fysiske former, selv om de er kjemisk like. Karbon eksisterer som grafitt, diamant eller karbonrester som ble etterlatt når karbonbaserte forbindelser opplevde varme og trykk. Grafitt, som finnes i en arklignende struktur, er myk og leder strøm. Derimot er diamant ekstremt hard, leder ikke strøm og er inert. Karbonrester inkluderer kull, kull og andre stoffer som mennesker bruker til energi.
Karbonatomstruktur
Et stabilt karbonatom har seks protoner, seks nøytroner og seks elektroner, noe som resulterer i en atommasse på 12.011 og sitter i den sjette posisjonen på det periodiske elementet. Fire av elektronene finnes i det ytre skallet av atomet, mens de to andre finnes i det indre skallet. Faststoffmolekyler bestående av bare bundne karbonatomer danner tetraedrale eller sekskantede former, avhengig av stoffets fysiske status.
Kjemiske egenskaper
Karbon brenner i oksygen for å lage karbondioksid og karbonmonoksid. Karbon kan også danne karbider når det varmes opp med oksider. For eksempel danner kalsiumoksyd oppvarmet med karbon kalsiumkarbid og karbonmonoksid. I tillegg fungerer karbonforbindelser som karbonmonoksid som et reduksjonsmiddel for metalloksider. For eksempel reduserer jernoksidet til jern ved bruk av ekstrem varme fra en kilde som en ovn til jernoksid i et karbonmonoksydmiljø.
Karbonkjeder
Karbon kan danne karbonkjeder i enkelt-, dobbelt- og trippelbindinger med andre karbonatomer. Denne prosessen kalles katenasjon, og er grunnlaget for å skape organiske forbindelser og studere organisk kjemi. Selv om andre elementer som silisium eller germanium er i stand til begrenset katenasjon, kan karbon også danne kjeder med ubegrenset størrelse. I tillegg er det bare karbon som kan koble dobbelt- og trippelbindinger, mens andre elementer bare kan danne enkeltbindinger.