Słowo „węgiel” było dobrze zakorzenione w języku potocznym na długo przed tym, zanim terminy „ślad węglowy” i „emisje dwutlenku węgla” stały się popularne na początku XXI wieku. Słowo „gazowane” prawie na pewno przywołuje jasne myśli i doznania w twoim umyśle, podobnie jak musujące ciekły.
Ale pomimo tego, jak często słyszysz słowo „węgiel” (wraz z podejrzanie podobnymi słowami, takimi jak „węglowodany”), być może nie przestałeś rozważać głębia codziennej obecności węgla i liczba sposobów, w jakie różne molekuły węgla manifestują się w codziennych, ale obowiązkowych zadaniach życiowych.
Co to jest węgiel?
Węgiel jest elementlub unikalny typ atomu w układzie okresowym pierwiastków. W układzie okresowym pierwiastków ma numer 8 (w sumie 118, od 2020 r.). Oznacza to, że ma osiem protonów, jedyną cechę, która czyni go wyjątkowym. Posiada również osiem neutronów i elektronów.
Obecność węgla pozornie wszędzie w przyrodzie i przemyśle można przypisać wszechstronności tego pierwiastka w zakresie tworzenia wiązań kowalencyjnych. Węgiel łatwo wiąże się z innymi istotnymi pierwiastkami w żywych organizmach, w tym wodorem (H), tlenem (O) i azotem (N),
Co to jest cząsteczka?
Cząsteczka to dowolna kombinacja atomów połączonych wiązania chemiczne (kowalencyjne, jonowe lub metaliczne). Jest to najmniejsza jednostka substancji, która zachowuje właściwości chemiczne i fizyczne tej substancji, niezależnie od składowych atomów. Na przykład czysta woda zawiera kombinację atomów wodoru i tlenu, ale tylko H2O (dwa wodory związane z jednym tlenem, zawsze w tym stosunku) to woda.
- Cząsteczka składająca się z więcej niż jednego typu pierwiastka to złożonyna przykład H2O lub CN.
Przykłady codziennych cząsteczek węgla
Paliwa kopalne: Ropa (ropa naftowa) jest w rzeczywistości mieszaniną różnych węglowodorów, które są długimi łańcuchami węgla związanymi tylko z cząsteczkami H. Kiedy są one spalone, wiele wiązań C-H uwalnia ogromne ilości energii. Uwalniany dwutlenek węgla jest cząsteczką, która pojawia się w wielu ludzkich kontekstach (patrz poniżej).
Tlenek węgla: CO jest bezbarwnym, bezwonnym gazem, który może prowadzić do śmierci przez uduszenie, jeśli zostanie wdychany w wystarczających ilościach. Czyni to, konkurując z tlenem o miejsca wiązania na O2-przenosi hemoglobinę z krwinek, a ponieważ hemoglobina faktycznie wiąże się z CO z większym powinowactwem niż z O2.
Dwutlenek węgla: CO2 (O=C=O) jest produktem ubocznym ludzkiego metabolizmu i oddychania i jest uważany za odpad. Ale śmieci jednego są skarbem drugiego, a rośliny potrzebują CO2 wytwarzać żywność, rosnąć i uwalniać O2 do wykorzystania organizmów tlenowych. Pomimo konieczności molekuły, jej rola jako gazu cieplarnianego w zmianach klimatu nie spowodowała powstania CO earned2 wielu niedawnych fanów. (Pod presją to również powoduje, że musuje się w napojach gazowanych.)
Etanol: C2H5OH to rodzaj alkoholu występujący w napojach alkoholowych i jest również znany jako alkohol etylowy. Alkohol to pewien rodzaj cząsteczki węgla z jedną lub większą liczbą grup hydroksylowych (-OH); inne popularne alkohole to izopropanol lub alkohol izopropylowy (wcieranie alkoholu) i metanol (alkohol drzewny).
Glukoza: C6H12O6 to cząsteczka węgla, która jest ostatecznie ekstrahowana z pożywienia przed wejściem do komórek organizmu. Jest składnikiem sacharoza (cukier stołowy), który składa się z jednej cząsteczki glukozy połączonej z a fruktoza (cukier owocowy) cząsteczka. Osoby z cukrzycą regularnie mierzą poziom glukozy we krwi za pomocą elektronicznego sprzętu do pobierania próbek.
„Makra”: Trzy makroskładniki, o których słyszysz na siłowni i w niektórych kręgach na Instagramie — węglowodany („węglowodany”), białka i tłuszcze — wszystkie składają się głównie z atomów węgla. Białko zawiera azot oprócz atomów węgla, wodoru i tlenu.