كانت كلمة "كربون" متأصلة في اللغة اليومية قبل فترة طويلة من انتشار مصطلح "بصمة الكربون" و "انبعاثات الكربون" في أوائل القرن الحادي والعشرين. من شبه المؤكد أن كلمة "مكربن" تستحضر أفكارًا وأحاسيسًا واضحة في ذهنك ، على غرار الفوارق سائل.
ولكن على الرغم من عدد المرات التي تسمع فيها كلمة "كربون" (جنبًا إلى جنب مع كلمات مشابهة بشكل مثير للريبة مثل "كربوهيدرات") ، ربما لم تتوقف عن التفكير في عمق الوجود اليومي للكربون ، وعدد الطرق التي تظهر بها جزيئات الكربون المختلفة نفسها في مهام الحياة الدنيوية ولكنها إلزامية.
ما هو الكربون؟
الكربون هو جزء، أو نوع فريد من الذرة ، في الجدول الدوري للعناصر. وهو مرقّم 8 (من إجمالي 118 اعتبارًا من 2020) في الجدول الدوري للعناصر. هذا يعني أنه يحتوي على ثمانية بروتونات ، وهي السمة الوحيدة التي تجعله فريدًا. كما أن لديها ثمانية نيوترونات وإلكترونات.
يُعزى وجود الكربون في كل مكان في الطبيعة والصناعة إلى تنوع هذا العنصر من حيث تكوين روابط تساهمية. يرتبط الكربون بسهولة بالعناصر الحيوية الأخرى في الكائنات الحية ، بما في ذلك الهيدروجين (H) والأكسجين (O) والنيتروجين (N) ،
ما هو الجزيء؟
الجزيء هو أي مجموعة من الذرات مرتبطة به روابط كيميائية (تساهمية أو أيونية أو معدنية). إنها أصغر وحدة في المادة تحتفظ بالخصائص الكيميائية والفيزيائية لتلك المادة ، بغض النظر عن الذرات المكونة لها. على سبيل المثال ، يحتوي الماء النقي على مزيج من ذرات الهيدروجين والأكسجين ، ولكن فقط H2O (اثنان من الهيدروجين مرتبط بأكسجين واحد ، دائمًا بهذه النسبة) هو الماء.
- الجزيء الذي يتكون من أكثر من نوع عنصر واحد هو أ مجمع، على سبيل المثال ، H2O أو CN.
أمثلة على جزيئات الكربون اليومية
الوقود الحفري: النفط (البترول) هو في الواقع خليط من الهيدروكربونات المختلفة ، وهي سلاسل طويلة من C مرتبطة فقط بجزيئات H. عندما يتم حرق هذه ، تطلق العديد من روابط C-H كميات هائلة من الطاقة. ثاني أكسيد الكربون الذي يتم تحريره هو جزيء يظهر في العديد من السياقات البشرية (انظر أدناه).
أول أكسيد الكربون: CO هو غاز عديم اللون والرائحة يمكن أن يؤدي إلى الوفاة بالاختناق إذا تم استنشاقه بكميات كافية. يفعل ذلك عن طريق التنافس مع الأكسجين لمواقع الربط على O2-حمل الهيموجلوبين في خلايا الدم وبما أن الهيموغلوبين يرتبط فعليًا بـ CO مع تقارب أكثر مما يفعل مع O2.
نشبع: كو2 (O = C = O) هو منتج ثانوي لعملية التمثيل الغذائي والتنفس البشري ، ويعتبر نفايات. لكن قمامة أحدهما هي كنز للآخر ، والنباتات بحاجة إلى ثاني أكسيد الكربون2 لصنع الغذاء والنمو والإفراج عن O2 لاستخدام الكائنات الهوائية. على الرغم من ضرورة الجزيء ، فإن دوره كغاز دفيئة في تغير المناخ لم يكسب ثاني أكسيد الكربون2 العديد من المعجبين الجدد. (تحت الضغط ، إنه أيضًا ما يضع الفوران في الصودا).
الإيثانول: ج2ح5OH هو نوع الكحول الموجود في المشروبات الكحولية ويعرف أيضًا باسم الكحول الإيثيلي. الكحول هو نوع معين من جزيء الكربون مع مجموعة أو أكثر من مجموعات الهيدروكسيل (-OH) ؛ الكحوليات الشائعة الأخرى الأيزوبروبانول أو ايزوبروبيل (فرك الكحول) و الميثانول (كحول الخشب).
الجلوكوز: ج6ح12ا6 هو جزيء الكربون الذي يتم استخراجه في النهاية من الطعام قبل دخول خلايا الجسم. إنه أحد مكونات السكروز (سكر المائدة) ، والذي يتكون من جزيء جلوكوز واحد متصل بـ الفركتوز (سكر الفاكهة) جزيء. يقيس مرضى السكري مستويات الجلوكوز في الدم بانتظام باستخدام معدات أخذ العينات الإلكترونية.
"وحدات ماكرو": المغذيات الكبيرة الثلاثة التي تسمع عنها في صالة الألعاب الرياضية وفي بعض دوائر Instagram - الكربوهيدرات ("الكربوهيدرات")، البروتينات و الدهون - كلها تتكون أساسًا من ذرات الكربون. يحتوي البروتين على النيتروجين بالإضافة إلى ذرات الكربون والهيدروجين والأكسجين.