Резиме на лекцијата „Структура на јаглеродниот атом. Валентни состојби на јаглеродниот атом“

Јаглеродот е можеби главниот и најневеројатен хемиски елемент на Земјата, затоа што со негова помош се формира огромна количина на различни соединенија, и неоргански и органски. Јаглеродот е основата на сите живи суштества, можеме да кажеме дека јаглеродот, заедно со водата и кислородот, е основата на животот на нашата планета! Јаглеродот има различни форми кои не се слични ниту по нивните физичко-хемиски својства ниту по изглед. Но, сето тоа е јаглерод!

Историја на откривањето на јаглеродот

Јаглеродот е познат на човештвото уште од античко време. Графитот и јагленот ги користеле античките Грци, а дијамантите се користеле во Индија. Точно, соединенијата слични по изглед честопати погрешно ги сметаа за графит. Сепак, графитот имал широка употреба во античко време, особено за пишување. Дури и неговото име доаѓа од грчкиот збор „графо“ - „пишувам“. Графитот сега се користи во моливи. Дијамантите почнаа да се тргуваат за прв пат во Бразил во првата половина на 18 век, оттогаш се откриени многу наоѓалишта, а во 1970 година беше развиена технологијата за вештачко производство на дијаманти. Ваквите вештачки дијаманти се користат во индустријата, додека природните, пак, се користат во накитот.

Јаглерод во природата

Најзначајната количина на јаглерод се собира во атмосферата и хидросферата во форма на јаглерод диоксид. Атмосферата содржи околу 0,046% јаглерод, а уште повеќе се раствора во Светскиот океан.

Покрај тоа, како што видовме погоре, јаглеродот е основа на живите организми. На пример, човечко тело од 70 кг содржи околу 13 кг јаглерод! Тоа е само во една личност! А јаглеродот се наоѓа и кај сите растенија и животни. Затоа размислете ...

Циклус на јаглерод во природата

Алотропни модификации на јаглеродот

Јаглеродот е единствен хемиски елемент кој формира таканаречени алотропни модификации или, поедноставно, различни форми. Овие модификации се поделени на кристални, аморфни и во форма на кластери.

Кристалните модификации имаат редовна кристална решетка. Во оваа група спаѓаат: дијамант, фулерит, графит, лонсдалеит, јаглеродни влакна и цевки. Огромното мнозинство на кристални модификации на јаглерод се на прво место во рангирањето „Најтврдите материјали во светот“.

Аморфните форми се формираат од јаглерод со мали примеси на други хемиски елементи. Главните претставници на оваа група: јаглен (камен, дрво, активиран), саѓи, антрацит.

Најкомплексните и најтехнолошките соединенија се јаглеродните соединенија во форма на кластери. Кластерите се посебна структура во која атомите на јаглеродот се наредени на таков начин што формираат шуплива форма, која одвнатре е исполнета со атоми на други елементи, на пример, вода. Нема многу претставници во оваа група; таа вклучува јаглеродни нанокони, астрален и дикарбон.

Примена на јаглерод

Јаглеродот и неговите соединенија се од големо значење во животот на човекот. Главните видови гориво на Земјата - природен гас и нафта - се формираат од јаглерод. Јаглеродните соединенија се широко користени во хемиската и металуршката индустрија, градежништвото, машинското инженерство и медицината. Алотропните модификации во форма на дијаманти се користат во накитот, фулерит и лонсдалеит во ракетната наука. Различни лубриканти за механизми, техничка опрема и многу повеќе се направени од јаглеродни соединенија. Индустријата во моментов не може без јаглерод, се користи насекаде!

Органската хемија е хемија на јаглеродниот атом. Бројот на органски соединенија е десетици пати поголем од неорганските, што може само да се објасни карактеристики на јаглеродниот атом :

а) тој е внатре средината на скалата на електронегативност и вториот период, затоа е неисплатливо да ги подарува своите и да прифаќа туѓи електрони и да стекне позитивен или негативен полнеж;

б) посебна структура на електронската обвивка – нема електронски парови и слободни орбитали (има само уште еден атом со слична структура – ​​водород, па веројатно затоа јаглеродот и водородот формираат толку многу соединенија – јаглеводороди).

Електронска структура на јаглеродниот атом

C – 1s 2 2s 2 2p 2 или 1s 2 2s 2 2p x 1 2p y 1 2p z 0

Во графичка форма:

Јаглеродниот атом во возбудена состојба ја има следната електронска формула:

*C – 1s 2 2s 1 2p 3 или 1s 2 2s 1 2p x 1 2p y 1 2p z 1

Во форма на клетки:

Облик на s- и p-орбитали

Атомска орбитала - регионот на просторот каде што најверојатно ќе се најде електрон, со соодветни квантни броеви.

Тоа е тродимензионална електронска „контурна карта“ во која брановата функција ја одредува релативната веројатност да се најде електрон во таа одредена точка во орбиталата.

Релативните големини на атомските орбитали се зголемуваат како што се зголемуваат нивните енергии ( главен квантен број- n), а нивната форма и ориентација во просторот се одредува со квантните броеви l и m. Електроните во орбиталите се карактеризираат со спин квантен број. Секоја орбитала може да содржи не повеќе од 2 електрони со спротивни спинови.

Кога формира врски со други атоми, јаглеродниот атом ја трансформира својата електронска обвивка така што се формираат најсилните врски и, следствено, се ослободува што е можно повеќе енергија, а системот стекнува најголема стабилност.

Промената на електронската обвивка на атомот бара енергија, која потоа се компензира со формирање на посилни врски.

Трансформацијата на електронската обвивка (хибридизација) може да биде главно од 3 типа, во зависност од бројот на атоми со кои јаглеродниот атом формира врски.

Видови на хибридизација:

сп 3 – атомот формира врски со 4 соседни атоми (тетраедрална хибридизација):

Електронска формула на sp 3 – хибриден јаглероден атом:

*С –1s 2 2(sp 3) 4 во форма на ќелии

Аголот на врската помеѓу хибридните орбитали е ~109°.

Стереохемиска формула на јаглеродниот атом:

сп 2 – Хибридизација (валентна состојба)– атомот формира врски со 3 соседни атоми (тригонална хибридизација):

Електронска формула на sp 2 – хибриден јаглероден атом:

*С –1s 2 2(sp 2) 3 2p 1 во форма на клетки

Аголот на врската помеѓу хибридните орбитали е ~120°.

Стереохемиска формула на sp 2 - хибриден јаглероден атом:

сп– Хибридизација (валентна состојба) – атом формира врски со 2 соседни атоми (линеарна хибридизација):

Електронска формула на sp – хибриден јаглероден атом:

*С –1s 2 2(sp) 2 2p 2 во форма на ќелии

Аголот на врската помеѓу хибридните орбитали е ~180°.

Стереохемиска формула:

С-орбиталата е вклучена во сите видови на хибридизација, бидејќи има минимална енергија.

Преструктуирањето на електронскиот облак овозможува формирање на најсилните можни врски и минимална интеракција на атомите во добиената молекула. При што хибридните орбитали можеби не се идентични, но аглите на врската може да бидат различни, на пример CH 2 Cl 2 и CCl 4

2. Ковалентни врски во јаглеродни соединенија

Ковалентни врски, својства, методи и причини за формирање - училишна програма.

Само да те потсетам:

1. Образовни комуникации помеѓу атомите може да се смета како резултат на преклопување на нивните атомски орбитали и колку е поефективен (колку е поголем интегралот на преклопување), толку е посилна врската.

Според пресметаните податоци, релативната ефикасност на преклопување на атомските орбитали S rel се зголемува на следниов начин:

Затоа, користењето хибридни орбитали, како што се јаглеродните орбитали sp 3, за да се формираат врски со четири атоми на водород резултира со посилни врски.

2. Ковалентните врски во јаглеродните соединенија се формираат на два начина:

А)Ако две атомски орбитали се преклопуваат долж нивните главни оски, добиената врска се нарекува - σ врска.

Геометрија.Така, кога се формираат врски со водородни атоми во метан, четири хибридни sp 3 ~ орбитали на јаглеродниот атом се преклопуваат со s-орбиталите на четири атоми на водород, формирајќи четири идентични силни σ врски лоцирани под агол од 109°28" на секоја од нив. друго (стандарден тетраедарски агол) Слична строго симетрична тетраедрална структура исто така се јавува, на пример, при формирањето на CCl 4; ако атомите што формираат врски со јаглеродот се нееднакви, на пример во случајот со CH 2 C1 2, просторната структура ќе малку се разликува од целосно симетрично, иако во суштина останува тетраедрално.

σ должина на врскатапомеѓу јаглеродните атоми зависи од хибридизацијата на атомите и се намалува при преминот од sp 3 - хибридизација во сп. Ова се објаснува со фактот дека орбиталата s е поблиску до јадрото од орбиталата p, затоа, колку е поголем нејзиниот удел во хибридната орбитала, толку е пократка, и затоа е пократка формираната врска

Б) Ако две атомски стр -орбиталите лоцирани паралелно една на друга вршат странично преклопување над и под рамнината каде што се наоѓаат атомите, тогаш добиената врска се нарекува - π (пи) -комуникација

Странично преклопувањеатомските орбитали се помалку ефикасни од преклопувањето по главната оска, па π - врските се помалку силни од σ - врски. Ова се манифестира, особено, во фактот дека енергијата на двојната врска јаглерод-јаглерод е помала од двапати поголема од енергијата на една единствена врска. Така, енергијата на врската C-C во етанот е 347 kJ/mol, додека енергијата на врската C = C во етенот е само 598 kJ/mol, а не ~ 700 kJ/mol.

Степен на странично преклопување на две атомски 2p орбитали , а со тоа и сила π -врските се максимални ако има два јаглеродни атоми и четири врзани за нив атомите се наоѓаат строго во една рамнина, односно ако тие компланарни , бидејќи само во овој случај атомските орбитали 2p се точно паралелни една со друга и затоа се способни за максимално преклопување. Секое отстапување од компланарната состојба поради ротација наоколу σ - врската што поврзува два јаглеродни атоми ќе доведе до намалување на степенот на преклопување и, соодветно, до намалување на јачината π -врска, која на тој начин помага да се одржи плошноста на молекулата.

Ротацијаоколу двојна врска јаглерод-јаглерод не е можна.

Дистрибуција π -електрони над и под рамнината на молекулата значи постоење области со негативен полнеж, подготвен за интеракција со какви било реагенси со недостаток на електрони.

Атомите на кислород, азот итн., исто така, имаат различни валентни состојби (хибридизација), а нивните електронски парови можат да бидат и во хибридни и во p-орбитали.

ЈАГЛЕР, C (a. јаглерод; n. Kohlenstoff; f. carbon; i. carbono), е хемиски елемент од групата IV на периодичниот систем на Менделеев, атомски број 6, атомска маса 12.041. Природниот јаглерод се состои од мешавина од 2 стабилни изотопи: 12 C (98,892%) и 13 C (1,108%). Има и 6 радиоактивни изотопи на јаглерод, од кои најважен е изотопот 14 C со полуживот од 5,73,10 3 години (овој изотоп постојано се формира во мали количини во горните слоеви на атмосферата како резултат на зрачење на 14 N јадра од неутрони од космичко зрачење).

Јаглеродот е познат уште од античко време. Дрвото се користело за обновување на металите од рудите, а дијамантот како... Препознавањето на јаглеродот како хемиски елемент е поврзано со името на францускиот хемичар А. Лавоазие (1789).

Модификации и својства на јаглеродот

Познати се 4 кристални модификации на јаглеродот: графит, дијамант, карбин и лонсдалеит, кои многу се разликуваат по нивните својства. Карбин е вештачки произведена разновидност на јаглерод, кој е ситно кристален црн прав, чија кристална структура се карактеризира со присуство на долги синџири на јаглеродни атоми лоцирани паралелно едни со други. Густина 3230-3300 kg/m3, топлински капацитет 11,52 J/mol.K. Лонсдалеит се наоѓа во метеоритите и се добива вештачки; неговата структура и физички својства не се целосно утврдени. Јаглеродот се карактеризира и со состојба со нарушена структура - т.н. аморфен јаглерод (саѓи, кокс, јаглен). Физичките својства на „аморфниот“ јаглерод во голема мера зависат од дисперзијата на честичките и присуството на нечистотии.

Хемиски својства на јаглеродот

Во соединенијата, јаглеродот има оксидациски состојби +4 (најчести), +2 и +3. Во нормални услови, јаглеродот е хемиски инертен; на високи температури се комбинира со многу елементи, покажувајќи силни намалувачки својства. Хемиската активност на јаглеродот се намалува во серијата „аморфни“ јаглерод, графит, дијамант; интеракцијата со атмосферскиот кислород во овие типови на јаглерод се јавува соодветно на температури од 300-500°C, 600-700°C и 850-1000°C со формирање на јаглерод диоксид (CO 2) и јаглерод моноксид (CO). Диоксидот се раствора во вода и формира јаглеродна киселина. Сите форми на јаглерод се отпорни на алкалии и киселини. Јаглеродот практично не комуницира со халогените (освен графитот, кој реагира со F2 над 900°C), па неговите халиди се добиваат индиректно. Меѓу соединенијата што содржат азот, водород цијанидот HCN (хидроцијанска киселина) и неговите бројни деривати се од големо практично значење. На температури над 1000°C, јаглеродот реагира со многу метали, формирајќи карбиди. Сите форми на јаглерод се нерастворливи во заеднички неоргански и органски растворувачи.

Најважното својство на јаглеродот е способноста на неговите атоми да формираат силни хемиски врски меѓу себе, како и меѓу себе и другите елементи. Способноста на јаглеродот да формира 4 еквивалентни валентни врски со други јаглеродни атоми овозможува изградба на јаглеродни скелети од различни типови (линеарни, разгранети, циклични); Токму овие својства ја објаснуваат ексклузивната улога на јаглеродот во структурата на сите органски соединенија и, особено, на сите живи организми.

Јаглерод во природата

Просечната содржина на јаглерод во земјината кора е 2,3,10% (по маса); Притоа, најголемиот дел од јаглеродот е концентриран во седиментните карпи (1%), додека кај другите карпи има значително помали и приближно еднакви (1-3,10%) концентрации на овој елемент. Јаглеродот се акумулира во горниот дел, каде неговото присуство е поврзано главно со жива материја (18%), дрво (50%), јаглен (80%), нафта (85%), антрацит (96%), како и доломити и варовници. Познати се над 100 јаглеродни минерали, од кои најзастапени се калциум, магнезиум и железо карбонати (калцит CaCO 3, доломит (Ca, Mg)CO 3 и сидерит FeCO 3). Акумулацијата на јаглеродот во земјината кора често се поврзува со акумулација на други елементи кои се сорбираат од органска материја и се таложат по неговото закопување на дното на резервоарите во форма на нерастворливи соединенија. Големи количини на CO 2 диоксид се ослободуваат во атмосферата од Земјата за време на вулканската активност и за време на согорувањето на органските горива. Од атмосферата, CO 2 се апсорбира од растенијата за време на процесот на фотосинтеза и се раствора во морската вода, со што се формираат најважните врски во целокупниот јаглероден циклус на Земјата. Јаглеродот исто така игра важна улога во вселената; На Сонцето, јаглеродот е рангиран на 4-то место по изобилство по водородот, хелиумот и кислородот, учествувајќи во нуклеарните процеси.

Примена и употреба

Најважната национална економска важност на јаглеродот е одредена од фактот дека околу 90% од сите примарни извори на енергија што ги троши луѓето доаѓаат од фосилни горива. Постои тенденција да се користи нафтата не како гориво, туку како суровина за различни хемиски индустрии. Помала, но сепак многу значајна улога во националната економија има јаглеродот, миниран во форма на карбонати (металургија, градежништво, хемиско производство), дијаманти (накит, технологија) и графит (нуклеарна технологија, огради отпорни на топлина, моливи. , некои видови лубриканти и сл.). Врз основа на специфичната активност на изотопот 14 C во остатоците од биогено потекло, се одредува нивната старост (метод на датирање со радиојаглерод). 14 C е широко користен како радиоактивен трагач. Најчестиот изотоп 12 C е важен - една дванаесетина од масата на атомот на овој изотоп се зема како единица за атомска маса на хемиски елементи.

Органскиот живот на Земјата е претставен со јаглеродни соединенија. Елементот е дел од главните компоненти на клеточните структури: протеини, јаглени хидрати и масти, а исто така ја формира основата на супстанцијата на наследноста - деоксирибонуклеинска киселина. Во неорганската природа, јаглеродот е еден од најчестите елементи што ја формираат земјината кора и атмосферата на планетата. Органската хемија како гранка на хемиската наука е целосно посветена на својствата на хемискиот елемент јаглерод и неговите соединенија. Нашата статија ќе ги разгледа физичките и хемиските карактеристики на јаглеродот и карактеристиките на неговите својства.

Место на елементот во периодниот систем на Менделеев

Јаглеродната подгрупа е главната подгрупа од групата IV, која покрај јаглеродот вклучува и силициум, германиум, калај и олово. Сите овие елементи имаат иста структура на надворешното енергетско ниво, на кое се наоѓаат четири електрони. Ова ја одредува сличноста на нивните хемиски својства. Во нормална состојба, елементите на подгрупата се двовалентни, а кога нивните атоми преминуваат во возбудена состојба, тие покажуваат валентност од 4. Физичките и хемиските својства на јаглеродот зависат од состојбата на електронските обвивки на неговиот атом. Така, при реакција со кислород, елемент чии честички се во невозбудена состојба го формира индиферентниот оксид CO. Јаглеродните атоми во возбудена состојба се оксидираат до јаглерод диоксид, кој покажува кисели својства.

Форми на јаглерод во природата

Дијамантот, графитот и карбинот се три алотропни модификации на јаглеродот како едноставна супстанција. Транспарентните кристали со висок степен на прекршување на светлосните зраци, кои се најтврдите соединенија во природата, се дијаманти. Тие слабо ја спроведуваат топлината и се диелектрици. Кристалната решетка е атомска, многу силна. Во него, секој атом на елемент е опкружен со четири други честички, формирајќи правилен тетраедар.

Сосема различни физички и хемиски својства на јаглеродот што го формира графитот. Тоа е темно сива кристална материја која е мрсна на допир. Има структура слој по слој, растојанијата меѓу слоевите на атомите се прилично големи, додека нивните привлечни сили се слаби. Затоа, при притискање на графитна прачка, супстанцијата се ексфолира во тенки снегулки. Тие оставаат темна трага на хартијата. Графитот е термички спроводлив и малку инфериорен во однос на металите во електричната спроводливост.

Способноста да се спроведе електрична струја се објаснува со структурата на кристалот на супстанцијата. Во него, јаглеродните честички се врзуваат за три други со помош на силни ковалентни хемиски врски. Четвртиот валентен електрон од секој атом останува слободен и може да се движи низ супстанцијата. Насоченото движење на негативно наелектризираните честички предизвикува појава на електрична струја. Областите на примена на графитот се разновидни. Така, се користи за производство на електроди во електротехниката и за спроведување на процесот на електролиза, преку кој, на пример, се добиваат алкални метали во нивната чиста форма. Графитот најде примена во нуклеарните реактори за да ја контролира брзината на верижните реакции што се случуваат во нив како модератор на неутрони. Познато е дека супстанцијата се користи како прачки од чеша или лубрикант при триење на делови од механизмите.

Што е карбин?

Црниот кристален прав со стаклен сјај е карабина. Се синтетизираше во средината на 20 век во Русија. Супстанцијата е супериорна во однос на графитот по цврстина, хемиски пасивна, има полупроводнички својства и е најстабилна модификација на јаглеродот. Врската е посилна од графитот. Постојат и форми на јаглерод чии хемиски својства се разликуваат едни од други. Тоа се саѓи, јаглен и кокс.

Различните карактеристики на алотропните модификации на јаглеродот се објаснуваат со структурата на нивните кристални решетки. Тоа е огноотпорна материја, безбојна и без мирис. Нерастворлив е во органски растворувачи, но е способен да формира цврсти раствори - легури, на пример, со железо.

Хемиски својства на јаглеродот

Во зависност од супстанцијата со која јаглеродот реагира, тој може да покаже двојни својства: и редукционо и оксидирачко средство. На пример, со спојување на кокс со метали, се добиваат нивните соединенија - карбиди. Од реакцијата со водород се добиваат јаглеводороди. Тоа се органски соединенија, на пример, метан, етилен, ацетилен, во кои, како и во случајот со металите, јаглеродот има оксидациона состојба од -4. Редуктивните хемиски реакции на јаглеродот, чии својства ги проучуваме, се појавуваат за време на неговата интеракција со кислород, халогени, вода и основни оксиди.

Јаглеродни оксиди

Со согорување на јаглен во воздух со мала содржина на кислород, се добива јаглерод моноксид - двовалентен јаглероден оксид. Тој е безбоен, без мирис и многу токсичен. Во комбинација со хемоглобинот во крвта за време на дишењето, јаглерод моноксидот се шири низ човечкото тело, предизвикувајќи труење, а потоа и смрт од задушување. Во класификацијата, супстанцијата го зазема местото на индиферентните оксиди, не реагира со вода и не одговара ниту на база ниту на киселина. Хемиските својства на јаглеродот, кој има валентност од 4, се разликуваат од претходно дискутираните карактеристики.

Јаглерод диоксид

Безбојна гасовита супстанција на температура од 15 и притисок од една атмосфера поминува во цврста фаза. Тоа се нарекува сув мраз. Молекулите на CO 2 се неполарни, иако ковалентната врска помеѓу атомите на кислород и јаглерод е поларна. Соединението припаѓа на киселинските оксиди. Во интеракција со вода, формира карбонатна киселина. Познати се реакциите помеѓу јаглерод диоксид и едноставни материи: метали и неметали, на пример, со магнезиум, калциум или кокс. Во нив игра улога на оксидирачки агенс.

Квалитативна реакција на јаглерод диоксид

За да се увериме дека гасот што се испитува навистина е јаглерод моноксид CO 2, следниот експеримент е спроведен во неорганска хемија: супстанцијата се пренесува низ чист раствор од варова вода. Набљудувањето на заматеноста на растворот поради таложење на бел талог од калциум карбонат го потврдува присуството на молекули на јаглерод диоксид во мешавината на реагенси. Кога гасот дополнително се пренесува низ раствор на калциум хидроксид, талогот на CaCO 3 се раствора поради неговата трансформација во калциум бикарбонат, сол растворлива во вода.

Улогата на јаглеродот во процесот на високи печки

Хемиските својства на јаглеродот се користат во индустриското производство на железо од неговите руди: магнетна, црвена или кафеава железна руда. Главните меѓу нив ќе бидат намалувачките својства на јаглеродот и оксидите - јаглерод диоксид и јаглерод диоксид. Процесите што се случуваат во високата печка може да се претстават како следнава низа на реакции:

• Прво, коксот гори во проток на воздух загреан до 1.850 °C со формирање на јаглерод диоксид: C + O 2 = CO 2.
• Поминувајќи низ врел јаглерод, тој се сведува на јаглерод моноксид: CO 2 + C = 2CO.
• Јаглерод моноксид реагира со железна руда, што резултира со железен оксид: 3Fe 2 O 3 + CO = 2Fe 3 O 4 + CO 2, Fe 3 O 4 + CO = 3FeO + CO 2.
• Реакцијата за производство на железо ќе ја има следната форма: FeO + CO = Fe + CO 2

Растопеното железо раствора мешавина од јаглерод и јаглерод моноксид, што резултира со супстанција - цементит.

Леано железо стопено во висока печка, покрај железо, содржи и до 4,5% јаглерод и други нечистотии: манган, фосфор, сулфур. Челикот, кој се разликува од леано железо на повеќе начини, како што е неговата способност да се тркала и кова, содржи само 0,3 до 1,7% јаглерод. Челичните производи се широко користени во речиси сите индустрии: машинско инженерство, металургија, медицина.

Во нашата статија, дознавме кои хемиски својства на јаглеродот и неговите соединенија се користат во различни области на човековата активност.

Во оваа книга, зборот „јаглерод“ се појавува доста често: во приказни за зелени лисја и железо, за пластика и кристали и во многу други. Јаглеродот - „јаглен за раѓање“ - е еден од најневеројатните хемиски елементи. Неговата историја е историја на појавата и развојот на животот на Земјата, бидејќи тој е дел од сите живи суштества на Земјата.

Како изгледа јаглеродот?

Ајде да направиме неколку експерименти. Да земеме шеќер и да го загрееме без воздух. Прво ќе се стопи, ќе порумени, а потоа ќе поцрни и ќе се претвори во јаглен, испуштајќи вода. Ако сега го загреете овој јаглен во присуство на , тој ќе изгори без остаток и ќе се претвори во . Затоа, шеќерот се состоеше од јаглен и вода (шеќерот, патем, се нарекува јаглени хидрати), а јагленот „шеќер“ е, очигледно, чист јаглерод, бидејќи јаглерод диоксидот е соединение на јаглерод со кислород. Ова значи дека јаглеродот е црн, мек прав.

Ајде да земеме сив мек графитен камен, добро познат за вас благодарение на моливите. Ако го загреете во кислород, исто така ќе изгори без остаток, иако малку побавно од јагленот, а јаглерод диоксидот ќе остане во уредот каде што горел. Дали ова значи дека и графитот е чист јаглерод? Се разбира, но тоа не е се.

Ако дијамантот, проѕирен пенлив скапоцен камен и најтврдиот од сите минерали, се загрее во кислород во истиот уред, тој исто така ќе изгори и ќе се претвори во јаглерод диоксид. Ако загреете дијамант без пристап до кислород, тој ќе се претвори во графит, а при многу високи притисоци и температури можете да добиете дијамант од графит.

Значи, јагленот, графитот и дијамантот се различни форми на постоење на ист елемент - јаглерод.

Уште поневеројатна е способноста на јаглеродот да „учествува“ во огромен број различни соединенија (затоа зборот „јаглерод“ се појавува толку често во оваа книга).

104-те елементи на периодниот систем формираат повеќе од четириесет илјади проучувани соединенија. И веќе се познати преку милион соединенија, чија основа е јаглеродот!

Причината за оваа разновидност е тоа што атомите на јаглерод можат да се поврзат едни со други и со други атоми со силни врски, формирајќи сложени во форма на синџири, прстени и други форми. Ниту еден елемент во табелата освен јаглерод не е способен за ова.

Постои бесконечен број на форми кои можат да бидат изградени од јаглеродни атоми, а со тоа и бесконечен број можни соединенија. Овие можат да бидат многу едноставни супстанции, на пример, осветлувачкиот гас метан, во молекула од која четири атоми се поврзани со еден јаглероден атом, и толку сложени што структурата на нивните молекули сè уште не е утврдена. Таквите супстанции вклучуваат