What This » Наука » Химия и материалы

Углерод

Углерод — один из самых важных химических элементов, из него состоит пятая часть человеческого тела. Атомы углерода легко соединяются между собой и с другими атомами. Благодаря этому углерод составляет основу огромного количества разнообразных материалов, от древесины до пластмасс. Разнообразие углеродных соединений настолько велико, что им посвящена отдельная область науки, органическая химия.

Соединения углерода
Соединения углерода

Атомы углерода, представленные на иллюстрации в виде зеленых шариков, соединяются с атомами кислорода (красные шарики), азота (синие) и водорода (белые). По-разному комбинируясь, они образуют вещества, содержащиеся в живых организмах, например, сахар и крахмал.

Атомы углерода способны соединяться друг с другом и образовывать длинные цепочки. Нефть представляет собой сложную смесь сотен веществ, подобных изображенным на иллюстрации. Среди соединений углерода есть газообразный метан, в молекуле которого атом углерода соединен с четырьмя атомами водорода, и жидкий октан, молекула которого — это цепочка из восьми атомов углерода и восемнадцати атомов водорода.

Углерод может существовать в различных формах. Когда его атомы соединяются в шестиугольник, получается мягкий черный слоистый графит, из которого делают карандаши. Если же они соединяются в другом порядке, получается алмаз, самое твердое вещество в мире.

Атомы углерода могут соединяться и таким образом, что получаются отдельные кольца, похожие на ожерелья. Такое кольцо состоит из шести атомов углерода, и его называют бензольным. Если каждый атом углерода соединен еще и с атомом водорода, получается химическое соединение, называемое бензолом. Бензол широко используют во многих отраслях промышленности.

В основе всех живых организмов находится углерод. Это наша кожа, волосы, кровь, мышцы, кости и мозг, все части тела птиц, рыб, насекомых и червей, это любая часть растения. Даже в основе химического вещества, из которого состоят наши гены и которое называется ДНК, лежит углерод. Поэтому химию углерода часто называют «химией жизни».

Вся жизнь основана на углероде. Углерод связывается с другими атомами и образует раковину улитки, паучьи лапки, муравьиные яйца, корни растений и бесчисленное количество других органов и организмов.

Также вам будет интересно