המילה "פחמן" הושרשה היטב בשפת היומיום הרבה לפני שהמונחים "טביעת רגל פחמן" ו"פליטת פחמן "הפכו פופולריים בתחילת המאה ה -21. המילה "מוגז" מעלה כמעט בוודאות מחשבות ותחושות ברורות במוחך, בנוסח תוסס נוזל.
אך למרות התדירות שבה אתה שומע את המילה "פחמן" (יחד עם מילים דומות באופן מחשיד כמו "פחמימה"), ייתכן שלא היית מפסיק לשקול את עומק הנוכחות היומיומית של הפחמן, ומספר הדרכים בהן מולקולות פחמן שונות באות לידי ביטוי במשימות החיים השגרתיות אך המחייבות.
מה זה פחמן?
פחמן הוא אֵלֵמֶנט, או סוג אטום ייחודי, בטבלה המחזורית של היסודות. זה ממוספר 8 (מתוך 118 סה"כ, נכון לשנת 2020) בטבלה המחזורית של האלמנטים. פירוש הדבר שיש לו שמונה פרוטונים, התכונה האחת שהופכת אותו לייחודי. יש בו גם שמונה נויטרונים ואלקטרונים.
פחמן שנראה לכאורה בכל מקום בטבע ובתעשייה, ניתן לייחס למגוון הרב-תכליתי הזה ביחס ליצירת קשרים קוולנטיים. פחמן נקשר בקלות לאלמנטים החיוניים האחרים ביצורים חיים, כולל מימן (H), חמצן (O) וחנקן (N),
מהי מולקולה?
מולקולה היא כל שילוב של אטומים אליהם מצטרף קשרים כימים (קוולנטית, יונית או מתכתית). זו היחידה הקטנה ביותר של חומר השומר על התכונות הכימיות והפיזיקליות של אותו חומר, ללא קשר לאטומים המרכיבים. לדוגמא, מים טהורים מכילים שילוב של אטומי מימן וחמצן, אך רק H
2O (שני מימנים קשורים לחמצן אחד, תמיד ביחס זה) הם מים.- מולקולה המורכבת ביותר מסוג אלמנט אחד היא a מתחם, למשל, H2O או CN.
דוגמאות למולקולות פחמן יומיומיות
דלקים מאובנים: נפט (נפט) הוא למעשה תערובת של פחמימנים שונים, שהם שרשראות ארוכות של C הקשורות רק למולקולות H. כאשר אלה נשרפים, קשרי ה- C − H הרבים משחררים כמויות אדירות של אנרגיה. הפחמן הדו חמצני שמשוחרר הוא מולקולה המופיעה בהקשרים אנושיים רבים (ראה להלן).
פחמן חד חמצני: CO הוא גז חסר צבע וריח שעלול להוביל למוות על ידי חניקה בשאיפה בכמות מספקת. זה עושה זאת על ידי התחרות עם חמצן על אתרי קשירה ב- O2- נושא המוגלובין של תאי דם ומכיוון שהמוגלובין למעשה נקשר ל- CO עם יותר זיקה מאשר ל- O2.
פחמן דו חמצני: שיתוף2 (O = C = O) הוא תוצר לוואי של חילוף החומרים והנשימה האנושית, ונחשב לבזבוז. אבל האשפה של האחד היא אוצר של אחר, וצמחים צריכים CO2 להכין אוכל, לגדל ולשחרר את O2 לשימוש באורגניזמים אירוביים. למרות הצורך של המולקולה, תפקידה כגז חממה בשינויי אקלים לא זכה ל- CO2 אוהדים רבים לאחרונה. (בלחץ, זה גם מה שמכניס את התוסס לסודה.)
אתנול: ג2ה5OH הוא סוג האלכוהול המצוי במשקאות אלכוהוליים והוא מכונה גם אלכוהול אתילי. אלכוהול הוא סוג מסוים של מולקולת פחמן עם קבוצה אחת או יותר של הידרוקסיל (-OH); אלכוהולים נפוצים אחרים הם איזופרופנול אוֹ אלכוהול איזופרופיל (שפשוף אלכוהול) ו מתנול (אלכוהול עץ).
גלוקוז: ג6ה12או6 היא מולקולת הפחמן שמופקת בסופו של דבר מהמזון לפני שנכנסת לתאי גופך. זה מרכיב של סוכרוז (סוכר שולחן), המורכב ממולקולת גלוקוז אחת המחוברת ל- a פרוקטוז מולקולת (סוכר פירות). אנשים עם סוכרת מודדים את רמות הגלוקוז בדם באופן קבוע באמצעות ציוד דגימה אלקטרוני.
"פקודות מאקרו": שלושת המרכיבים התזונתיים שאתה שומע עליהם בחדר הכושר ובמעגלי אינסטגרם מסוימים - פחמימות ("פחמימות"), חלבונים ו שומנים - כולם מורכבים בעיקר מאטומי פחמן. חלבון מכיל חנקן בנוסף לאטומי פחמן, מימן וחמצן.