Vsebina
- TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
- Več fizičnih oblik
- Struktura ogljikovega atoma
- Kemijske lastnosti
- Ogljikove verige
Ogljik predstavlja enega najbolj obilnih kemičnih elementov na Zemlji in po svoji masi pade na drugo mesto le s kisikom. Življenje na Zemlji dolguje obstoju ogljika, saj je to kemična osnova za vsa živa bitja na tem planetu. Zaradi svojih štirih valenčnih elektronov se molekule ogljika vežejo s kisikom, vodikom in dušikom. Ogljik se tudi veže s fosforjem in žveplom, da tvori biokemične gradnike, ki vključujejo maščobe, beljakovine in ogljikove hidrate. Brez ogljika ljudje ne bi obstajali v takšni obliki, kot jo imajo danes.
TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
Značilnosti ogljika vključujejo njegovo sposobnost vezanja s kisikom, vodikom, dušikom, fosforjem in žveplom. Ogljikove biokemične spojine so ključne za vse življenje na planetu. Zaradi svoje vezivne sposobnosti lahko ogljik tvori enojne, dvojne ali trojne kovalentne vezi z drugimi atomi.
Več fizičnih oblik
Kot alotropni biokemični element ogljik obstaja v več fizikalnih oblikah, čeprav so kemično podobni. Ogljik obstaja kot ostanki grafita, diamanta ali ogljika, ko spojine, ki temeljijo na ogljiku, doživljajo toploto in pritisk. Grafit, ki obstaja v obliki plošče, je mehak in prenaša električno energijo. V nasprotju s tem je diamant izjemno trd, ne prenaša elektrike in je inerten. Ogljikovi ostanki vključujejo premog, oglje in druge snovi, ki jih človek uporablja za energijo.
Struktura ogljikovega atoma
Stabilni atom ogljika ima šest protonov, šest nevtronov in šest elektronov, kar ima za posledico atomsko maso 12.011 in se nahaja na šestem mestu v Periodični tabeli elementov. Štiri njegove elektrone najdemo v zunanji lupini atoma, druga dva pa v notranji lupini. Trdne molekule, sestavljene iz samo vezanih ogljikovih atomov, tvorijo tetraedrske ali šestkotne oblike, odvisno od fizičnega stanja snovi.
Kemijske lastnosti
Ogljik gori v kisiku, da nastane ogljikov dioksid in ogljikov monoksid. Ogljik lahko pri segrevanju z oksidi tvori tudi karbide. Na primer, kalcijev oksid, segret z ogljikom, tvori kalcijev karbid in ogljikov monoksid. Poleg tega ogljikove spojine, kot je ogljikov monoksid, delujejo kot redukcijsko sredstvo za kovinske okside. Na primer, uporaba ekstremne toplote iz vira, kot je peč na železov oksid v okolju ogljikovega monoksida, zmanjša železov oksid na železo.
Ogljikove verige
Ogljik lahko tvori ogljikove verige v enojni, dvojni in trojni vezi z drugimi atomi ogljika. Ta postopek se imenuje katenacija in je osnova za ustvarjanje organskih spojin in za preučevanje organske kemije. Čeprav so drugi elementi, kot sta silikon ali germanij, lahko omejeni na katenacijo, lahko ogljik tvori tudi verige neomejene velikosti. Poleg tega lahko le ogljik katenira dvojne in trojne vezi, medtem ko drugi elementi lahko tvorijo samo enojne vezi.