Углерод может быть сияющим и твердым. Он может быть мягким и сыпучим. Он может выглядеть как футбольный мяч. Углерод является основой всего живого на Земле, и он же может уничтожить жизнь на нашей планете. Едва ли не чудом кажется то, что и сияющий алмаз, и черный уголь составлены из одного и того же элемента. Но наш мир полон таких чудес, и всем им есть или вскоре будет найдено объяснение.

Углерод является одним из самых распространенных элементов. Он находится в самом верху периодической таблицы, между бором и азотом. Атомный номер углерода - 6, химический знак - С. Это четвертый по распространенности элемент в нашей Вселенной после водорода, гелия и кислорода и пятнадцатый по содержанию в коре Земли. Если водород и гелий, как считается, сформировались во время Большого Взрыва, то углерод был создан при помощи альфа-частиц в процессе взрывов сверхновых, так называемом нуклеосинтезе сверхновых.

Примерно двадцать процентов человеческого тела составляет углерод

Мэй Найман, профессор неорганической химии в Государственном университете Орегона, говорит, что углерод имеет почти неограниченные возможности для использования. Найман отмечает, что углерод имеется во всех известных нам формах жизни и входит в состав сахаров и жиров. Он формирует цепи и кольца в химическом процессе, называемом катенация. Каждое живое существо, прежде всего, имеет в своей основе углерод. Только потом идут азот, водород, кислород и другие элементы. Животные, растения, каждая живая клетка на нашей планете являются результатом катенации. Наше тело на 18,5% состоит из углерода. И все же он является важным элементом неорганической химии. Из него состоят камни и минералы.

Две формы углерода были открыты совсем недавно

Углерод предстает перед нами в виде графита, алмазов, фуллеренов и графенов. Все зависит от структуры углерода. Графит содержит многочисленные тонкие слои углерода, соединившего молекулы в двумерной связи, и когда грифель карандаша проходит по бумаге, он оставляет их на ней. Алмазы являются сложной трехмерной структурой. Такие связи можно разрушить, только прилагая огромную энергию. Это придает алмазу его невероятную прочность. Фуллерены были открыты в 1985 году, когда группа ученых облучила графит лазером и получила углеродный газ, состоящий из ранее неизвестных сферических молекул, в которых насчитывалось 60 и 70 атомов. Они получили название в честь Бакминстера Фуллера, изобретателя, который прославился созданием геодезических куполов со сложной, напоминающей футбольный мяч структурой. За открытие новой формы углерода Роберт Керл, Харольд Крото и Ричард Смолли получили Нобелевскую премию в области химии за 1996 год. В 2004 году был открыт графен. Это сделали Андрей Гейм и Константин Новоселов. Ученые использовали обычную клейкую ленту-скотч для того, чтобы отделить слой углерода в один атом толщиной. Это позволяет перенести графен на подложку для последующего промышленного использования. За свое открытие ученые в 2010 году получили Нобелевскую премию по физике.

Фото: 365info.kz

Еще по теме:

На экзопланетах, где много углерода, нет земной жизни

Что мы не знали о таблице Менделеева

Найдена планета, покрытая алмазами