ما هو الكربون؟
الكربون هو العنصر الكيميائي الأكثر شيوعًا والذي يحمل الرمز C والرقم الذري 6.
الكربون عضو في المجموعة 14 في الجدول الدوري.
يأتي اسم الكربون من الكلمة اللاتينية carbo ، الفحم.
إنه العنصر الخامس عشر الأكثر وفرة في القشرة الأرضية ورابع أكثر العناصر وفرة بعد الهيدروجين والهيليوم والأكسجين.
عندما ترتبط ذرات الكربون ببعضها البعض بطرق مختلفة ، يطلق عليها اسم متآصلات الكربون. بعض المتآصلات الأكثر شهرة هي الماس والجرافيت والكربون غير المتبلور. الجرافيت هو أحد أنعم المواد المعروفة والماس هو أقسى المواد. قد تختلف خصائصه الفيزيائية من الشكل المتآصل. على سبيل المثال - الجرافيت معتم ، والماس شفاف. إنه يترابط مع ذرات صغيرة أخرى تحتوي على ذرات كربون أخرى وهو قادر على تطوير العديد من الروابط التساهمية الثابتة.
خصائص الكربون
الكربون غير معدني
الكربون رباعي التكافؤ
يحتوي على 3 نظائر طبيعية (12 درجة مئوية و 13 درجة مئوية - مستقرة ، 14 درجة مئوية - مشعة)
يحتوي على العديد من المتآصلات وأشهرها الجرافيت والماس والكربون غير المتبلور.
للكربون نقطة انصهار عالية ويمكن أن يتحد بسهولة مع الأكسجين في درجات حرارة مرتفعة.
يعمل كمصلب ممتاز للحديد وينتج سبائك الصلب المختلفة.
النظير المشع للكربون هو C-14 والذي يستخدم لتأريخ الأجسام القديمة ذات الأصل العضوي.
أهمية الكربون
الكربون مهم لجميع الأنظمة الحية المعروفة ، ولا يمكن للحياة أن توجد بدونه. يتوفر الكربون في شكل هيدروكربونات غير الغذاء والخشب مثل الوقود الأحفوري وغاز الميثان والنفط الخام. لألياف الكربون استخدامات متعددة لأنها مادة قوية وخفيفة الوزن ومتينة. تُستخدم هذه الألياف في صناعة مضارب التنس وقضبان الصيد وحتى الطائرات والصواريخ. يستخدم الماس الصناعي في حفر وقطع الصخور.
الدور الفيزيائي والبيولوجي للكربون
يعتبر ثاني أكسيد الكربون (CO2) أحد أشكال الكربون عنصر أساسي موجود في الهواء والماء للحفاظ على الحياة على الأرض. تأخذ عملية التمثيل الضوئي بالنباتات الخضراء طاقتها من الشمس لتفكيك الماء إلى أكسجين وهيدروجين. الكائنات الحية التي لا تستطيع التمثيل الضوئي مقيدة للاعتماد على الكائنات الحية الأخرى من أجل استهلاك الحد الأدنى من متطلباتها من جزيئات ثاني أكسيد الكربون. وبالتالي ، فإن توازن الكربون والأكسجين ضروري لبقاء جميع الكائنات الحية تقريبًا على هذا الكوكب.
لماذا الكربون مهم جدا؟
الكربون هو حجر البناء الأساسي للحياة. هذا هو السبب في أن التأريخ بالكربون موثوق به ويوجد الكربون في جميع الكائنات الحية. أيضًا ، نظرًا لأن جميع جزيئات الجسم تقريبًا تحتوي على الكربون ، فإن الكربون ضروري جدًا للحياة. يمكن أن يرتبط الكربون بأربع مجموعات أخرى من حوله وبجزيئات الكربون الأخرى.
ما هي دورة الكربون وأهميتها؟
في النظم البيئية ، تعتبر دورة الكربون مهمة لأنها تنقل الكربون ، وهو عامل يحافظ على الحياة ، من خلال الأنواع من الغلاف الجوي والمحيطات والعودة إلى الغلاف الجوي والمحيطات مرة أخرى. يبحث العلماء حاليًا عن طرق يمكن للبشر من خلالها استخدام أنواع الوقود الأخرى التي تحتوي على مواد غير كربونية للكهرباء.
كيف يؤثر الكربون على البيئة؟
يتم تنظيم حجم بخار الماء في الغلاف الجوي وبالتالي حجم تأثير الاحتباس الحراري بواسطة ثاني أكسيد الكربون. تؤدي زيادة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الآن إلى تسخين الأرض. نظرًا لأن المحيط يمتص الحرارة ، فإن الاحتباس الحراري لا يحدث على الفور.
ما هي وظيفة دورة الكربون؟
يشكل الكربون الجزيئات الأساسية مثل البروتين والحمض النووي مع إنشاء حياة جديدة. كما أنه موجود في شكل ثاني أكسيد الكربون ، أو ثاني أكسيد الكربون ، في غلافنا الجوي. دورة الكربون هي الطريقة التي تعيد بها الطبيعة استخدام ذرات الكربون التي تهاجر من الغلاف الجوي إلى أنواع الأرض ثم تعود إلى الغلاف الجوي مرارًا وتكرارًا.
كيف يتكون الكربون؟
يحدث تكوين نواة ذرات الكربون بواسطة آلية ثلاثية ألفا داخل نجم عملاق أو عملاق. في الأجزاء الداخلية للنجوم على الفرع الأفقي ، يتكون الكربون وفقًا لأحدث نظرية في علم الكونيات الفيزيائي. عندما تموت النجوم الكبيرة مثل المستعر الأعظم ، يتشتت الكربون مثل الرماد في الفضاء.