Sisu
- TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
- Mitu füüsilist vormi
- Süsiniku aatomi struktuur
- Keemilised omadused
- Süsinikuahelad
Süsinik on üks kõige rikkalikumaid keemilisi elemente Maal ja oma massi järgi jääb teisele kohale vaid hapnik. Maakera elu võlgneb süsiniku olemasolule, kuna see on kõigi selle planeedi elusolendite keemiline alus. Nelja valentselektroni tõttu seostuvad süsiniku molekulid hapniku, vesiniku ja lämmastikuga. Süsinik seob ka fosforit ja väävlit, moodustades rasvu, valke ja süsivesikuid sisaldavad biokeemilised ehitusplokid. Ilma süsinikuta poleks inimesi olemas sellisel kujul, nagu nad on tänapäeval.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Süsinikuomaduste hulka kuulub selle võime seostuda hapniku, vesiniku, lämmastiku, fosfori ja väävliga. Süsiniku biokeemilised ühendid on olulised kogu planeedi elus. Oma siduvusvõime tõttu võib süsinik moodustada teiste aatomitega ühe-, kahe- või kolmikovalentseid sidemeid.
Mitu füüsilist vormi
Allotroopse biokeemilise elemendina eksisteerib süsinik mitmel füüsikalisel kujul, isegi kui need on keemiliselt sarnased. Süsinik eksisteerib grafiidi, teemandi või süsiniku jäägina, kui süsinikupõhised ühendid kogesid kuumust ja rõhku. Grafiit, mis eksisteerib lehekujulises struktuuris, on pehme ja juhib elektrit. Seevastu teemant on äärmiselt kõva, ei juhita elektrit ja on inertsed. Süsinikujäägid hõlmavad sütt, sütt ja muid aineid, mida inimesed energia saamiseks kasutavad.
Süsiniku aatomi struktuur
Stabiilsel süsinikuaatomil on kuus prootonit, kuus neutronit ja kuus elektroni, mille tulemuseks on aatommass 12,011 ja see asub elementide perioodilise tabeli kuuendas positsioonis. Neli selle elektronidest asuvad aatomi väliskeses, ülejäänud kaks aga sisemises kesta. Ainult seotud süsinikuaatomitest koosnevad tahkismolekulid moodustavad sõltuvalt aine füüsikalisest olekust tetraeedrilisi või kuusnurkseid kujusid.
Keemilised omadused
Süsinik põleb hapnikus, moodustades süsinikdioksiidi ja vingugaasi. Süsinik võib ka oksiididega kuumutamisel moodustada karbiide. Näiteks moodustab süsinikuga kuumutatud kaltsiumoksiid kaltsiumkarbiidi ja vingugaasi. Lisaks toimivad redutseerijana metalloksiidideks sellised süsinikuühendid nagu vingugaas. Näiteks vähendab raudoksiidi süsinikmonooksiidi keskkonnas äärmusliku kuumuse saamine allikast, näiteks ahjust, raudoksiidi rauaks.
Süsinikuahelad
Süsinik võib moodustada süsinikuahelaid ühe-, kahe- ja kolmiksidemetes koos teiste süsinikuaatomitega. Katendatsiooniks nimetatakse seda protsessi orgaaniliste ühendite loomiseks ja orgaanilise keemia uurimiseks. Ehkki muud elemendid, näiteks räni või germaanium, on piiratud katenteerimiseks võimelised, võib süsinik moodustada ka piiramatu suurusega ahelaid. Lisaks topelt- ja kolmiksidemeid saab kinnitada ainult süsinik, teised elemendid võivad moodustada ainult üksiksidemeid.