Думата "въглерод" е добре вкоренена в ежедневния език много преди термините "въглероден отпечатък" и "въглеродни емисии" да станат популярни в началото на 21 век. Думата "газиран" почти сигурно предизвиква ясни мисли и усещания в съзнанието ви, като газирани течност.
Но въпреки това колко често чувате думата „въглерод“ (заедно със съмнително подобни думи като „въглехидрати“), може да не сте спрели да обмисляте дълбочината на ежедневното присъствие на въглерода и броя на начините, по които различните въглеродни молекули се проявяват в светските, но задължителни задачи на живота.
Какво е въглерод?
Въглеродът е елемент, или уникален тип атом, в периодичната таблица на елементите. Той е номериран на 8 (от общо 118 към 2020 г.) в периодичната таблица на елементите. Това означава, че има осем протона, единствената черта, която го прави уникален. Той също така има осем неутрона и електрони.
Въглеродът като че ли навсякъде в природата и индустрията се дължи на гъвкавостта на този елемент по отношение на образуването на ковалентни връзки. Въглеродът се свързва лесно с останалите жизненоважни елементи в живите същества, включително водород (H), кислород (O) и азот (N),
Какво е молекула?
Молекулата е всяка комбинация от атоми, съединени от химически връзки (ковалентни, йонни или метални). Това е най-малката единица вещество, което запазва химичните и физичните свойства на това вещество, независимо от съставните атоми. Например чистата вода съдържа комбинация от водородни и кислородни атоми, но само Н2O (два водорода, свързани към един кислород, винаги в това съотношение) е вода.
- Молекула, състояща се от повече от един елемент, е a съединениенапример H2O или CN.
Примери за ежедневни въглеродни молекули
Изкопаеми горива: Нефтът (нефт) всъщност е смес от различни въглеводороди, които са дълги вериги от С, свързани само с молекули Н. Когато те се изгорят, многото C-H връзки отделят огромно количество енергия. Освободеният въглероден диоксид е молекула, която се появява в много човешки контексти (вж. По-долу).
Въглероден окис: CO е безцветен газ без мирис, който може да доведе до смърт чрез задушаване, ако се вдишва в достатъчно количество. Това се прави, като се състезава с кислород за местата на свързване на О2-носещ хемоглобин на кръвни клетки и тъй като хемоглобинът всъщност се свързва с CO с повече афинитет, отколкото с2.
Въглероден двуокис: CO2 (O = C = O) е страничен продукт от човешкия метаболизъм и дишане и се счита за отпадък. Но боклукът на един е съкровището на друг и растенията се нуждаят от CO2 за приготвяне на храна, отглеждане и освобождаване O2 за използване на аеробни организми. Въпреки необходимостта на молекулата, нейната роля на парников газ в климатичните промени не е спечелила CO2 много скорошни фенове. (Под натиск това е и това, което поставя газирането в сода.)
Етанол: ° С2Н5OH е видът алкохол, който се среща в алкохолните напитки и е известен също като етилов алкохол. Алкохолът е определен вид въглеродна молекула с една или повече хидроксилни (-ОН) групи; други често срещани алкохоли са изопропанол или изопропил алкохол (втриване на алкохол) и метанол (дървен алкохол).
Глюкоза: ° С6Н12О6 е въглеродната молекула, която в крайна сметка се извлича от храната, преди да влезе в клетките на тялото ви. Той е компонент на захароза (трапезна захар), която се състои от една молекула глюкоза, присъединена към фруктоза (плодова захар) молекула. Хората с диабет измерват редовно нивата на кръвната си глюкоза с електронно оборудване за вземане на проби.
"Макроси": Трите макронутриента, за които чувате във фитнеса и в определени среди на Instagram - въглехидрати ("въглехидрати"), протеини и мазнини - всички се състоят главно от въглеродни атоми. Протеинът съдържа азот в допълнение към въглеродните, водородните и кислородните атоми.