Άνθρακας: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
Vchorozopoulos (συζήτηση | συνεισφορές)
Vchorozopoulos (συζήτηση | συνεισφορές)
Γραμμή 217:
Ο άνθρακας υπάρχει σε όλες τις γνωστές μορφές ζωής και είναι η βάση της [[οργανική χημεία|Οργανικής Χημείας]]. Όταν οι ανθρακικές αλυσίδες ενώνονται με άτομα υδρογόνου σχηματίζονται οι διάφοροι υδρογονάνθρακες, που είναι σημαντικοί για τη [[βιομηχανία]], ως ψυκτικά υγρά για [[ψυγείο|ψυγεία]], ως [[λιπαντικό|λιπαντικά]], ως [[διάλυμα|διαλύτες]], ως πρόδρομες χημικές ουσίες για την παραγωγή [[πλαστικό|πλαστικών]] και άλλων [[πετροχημικά προϊόντα|πετροχημικών προϊόντων]], καθώς και ως [[καύσιμο|καύσιμα]].
 
Όταν συνδυάζονται άνθρακας, υδρογόνο και οξυγόνο, μπορούν να σχηματιστούν σημαντικές βιολογικές χημικές ενώσεις, που περιλαμβάνουν [[υδατάνθρακες|σάκχαρα]], [[λιγνάνες]], [[χιτίνες]], [[αλκοόλες]], [[λίπη]], [[εστέρες|αρωματικούς εστέρες]], [[καροτενοειδή]] και [[τερπένια]]. Μαζί και με το άζωτο σχηματίζονται [[αλκαλοειδή]], που με την προσθήκη και θείου σχηματίζουν επίσης [[αντιβιοτικά]], [[αμινοξεα]] και [[ελαστικό|λαστιχένια προϊόντα]]. Μαζί και με το φωσφόρο, τα παραπάνω χημικά στοιχεία (δηλαδή ο άνθρακας, το υδρογόνο, το οξυγόνο, το άζωτο, το θείο και ο φωσφόρος) σχηματίζουν [[DNA]] και [[RNA]], τον χημικό [[γενετικό κώδικα]], το φορέα της ζωής, καθώς και το [[ATP]], το σημαντικότερο μεταφορέα ενέργειας για όλα τα ζωντανά [[Κύτταρο|κύτταρα]].
 
=== Ανόργανες ενώσεις ===
 
Συνήθως ανθρακούχες ενώσεις που σχετίζονται με ορυκτά ή που δεμδεν περιλαμβάνουν υδρογόνο ούτε φθόριο, έχουν μεταχείρηση διαφορετική από τις κλασσικές οργανικές ενώσεις. Ωστόσο ο ορισμός των ανόργανων ενώσεων του άνθρακα δεν είναι άκαμπτος. Περιλαμβάνει τα πιο απλά οξείδια του άνθρακα, δηλαδή το μονοξείδιο του άνθρακα (CO) και το διοξείδιο του άνθρακα (CO<sub>2</sub>). Το τελευταίο (δηλαδή το διοξείδιο του άνθρακα, CO<sub>2</sub>) ήταν κάποτε κύριο συστατικό της παλαιοατμόσφαιρας της Γης, αλλά είναι ένα δευτερεύων συστατικό της σημερινής ατμόσφαιρας του πλανήτη μας<ref>Levine, Joel S.; Augustsson, Tommy R.; Natarajan, Murali (1982). "The prebiological paleoatmosphere: stability and composition". Origins of Life and Evolution of Biospheres 12 (3): 245–259. Bibcode:1982OrLi...12..245L. doi:10.1007/BF00926894.</ref>. Όταν το διοξείδιο του άνθρακα διαλύεται στο νερό, σχηματίζει το [[ανθρακικό οξύ]] (H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>), αλλά οι περισσότερες ενώσεις με πολλαπλά άτομα οξυγόνου συνδεμένα και με απλό δεσμό σε ένα μοναδικό άτομο άνθρακα είναι ασταθείς<ref>Loerting, T. et al. (2001). "On the Surprising Kinetic Stability of Carbonic Acid". Angew. Chem. Int. Ed. 39 (5): 891–895. doi:10.1002/(SICI)1521-3773(20000303)39:5<891::AID-ANIE891>3.0.CO;2-E. PMID 10760883.</ref>. Μέσω αυτού του ενδιάμεσου (δηλαδή του ανθρακικού οξέος) παράγονται ανθρακικά ιόντα (CO<sub>3</sub><sup>2-</sup>), που σταθεροποιούνται μέσω του φαινομένου του συντονισμού ή μεσομέρειας. Κάποια σημαντικά ορυκτά είναι ανθρακικά, όπως ο αξιοσημείωτος [[ασβεστίτης]]. Ο [[διθειάνθρκας]] (CS<sub>2</sub>) είναι παρόμοια (δομικά) ένωση. Το άλλο συνηθιμένο οξείδιο είναι το μονοξείδιο του άνθρακα (CO). Σχηματίζεται με ατελή καύση ανθρακούχων υλικών. Είναι ένα άχρωμο και άοσμο αέριο (στις [[κανονικές συνθήκες|συνηθισμένες συνθήκες]]περιβάλλοντος). Το μόριό του περιέχει έναν τριπλό δεσμό και είναι μέτρια πολικό, με αποτέλεσμα να έχει μια τάση να σχηματίζει ένα μόνιμο δεσμό με την [[αιμογλοβίνη]], εκτοπίζοντας το οξυγόνο, γεγονός που οδηγεί σε χαμηλώτερη ικανότητα οξυγόνωσης του αίματος<ref>Haldane J. (1895). "The action of carbonic oxide on man". Journal of Physiology 18 (5–6): 430–462. PMC 1514663. PMID 16992272.</ref><ref name="Gorman, D. 2003">Gorman, D.; Drewry, A.; Huang, Y. L.; Sames, C. (2003). "The clinical toxicology of carbon monoxide". Toxicology 187 (1): 25–38. doi:10.1016/S0300-483X(03)00005-2. PMID 12679050.</ref>. Τα κυανιούχα ιόντα (CN<sup>-</sup>) έχουν παρόμοια δομή, αλλά συμπεριφέρεται πολύ όμοια με τα ιόντα των [[αλογόνα|αλογόνων]], και γι' αυτό ονομάζεται συχνά ως «ψευδοαλογόνο». Για παράδειγμα σχηματίζει το [[δικυάνιο]] [(CN)<sub>2</sub>], όμοια με το σχηματισμό των διατομικών μορίων των στοιχειακών αλογόνων. Μερικά άλλα, λιγότερο συνηθισμένα και (επομένως λιγότερο) γνωστά οξείδια του άνθρακα είναι το [[υποξείδιο του άνθρακα]] (C<sub>3</sub>O<sub>2</sub>)<ref name="Gorman, D. 2003"/>, το ασταθές [[μονοξείδιο του διάνθρακα]] (C<sub>2</sub>O)<ref>Bayes, K. (1961). "Photolysis of Carbon Suboxide". Journal of the American Chemical Society 83 (17): 3712–3713. doi:10.1021/ja01478a033.</ref><ref>Anderson D. J.; Rosenfeld, R. N. (1991). "Photodissociation of Carbon Suboxide". Journal of Chemical Physics 94 (12): 7852–7867. Bibcode:1991JChPh..94.7857A. doi:10.1063/1.460121.</ref>, το [[τριοξείδιο του άνθρακα]] (CO<sub>3</sub>)<ref>Sabin, J. R.; Kim, H. (1971). "A theoretical study of the structure and properties of carbon trioxide". Chemical Physics Letters 11 (5): 593–597. Bibcode:1971CPL....11..593S. doi:10.1016/0009-2614(71)87010-0.</ref><ref>Moll N. G., Clutter D. R., Thompson W. E. (1966). "Carbon Trioxide: Its Production, Infrared Spectrum, and Structure Studied in a Matrix of Solid CO2". Journal of Chemical Physics 45 (12): 4469–4481. Bibcode:1966JChPh..45.4469M. doi:10.1063/1.1727526.</ref>, η [[κυκλοπεντανοπεντόνη]] (C<sub>5</sub>O<sub>5</sub>)<ref name="fatiadi">
Fatiadi, Alexander J.; Isbell, Horace S.; Sager, William F. (1963). "Cyclic Polyhydroxy Ketones. I. Oxidation Products of Hexahydroxybenzene (Benzenehexol)". Journal of Research of the National Bureau of Standards A: Physics and Chemistry 67A (2): 153–162. doi:10.6028/jres.067A.015.</ref>, η [[κυκλοεξανοεξόνη]] (C<sub>6</sub>O<sub>6</sub>)<ref name="fatiadi"/> και ο [[μελλιτικός ανυδρίτης]] (C<sub>12</sub>O<sub>9</sub>).
 
Με δραστικά [[μέταλλα]], όπως το [[βολφράμιο]], ο άνθρακας σχηματίζει [[καρβίδια]] (C<sup>4-</sup>) ή [[ακετυλενίδια]] (C<sub>2</sub><sup>2-</sup>) γιαή να σχηματίσει ενώσεις ήκαι [[κράμα]]τα με υψηλές [[τήξη|θερμοκρασίες τήξης]]. Αυτά τα ανιόντα σχετίζονται επίσης με το [[μεθάνιο]] και το [[αιθίνιο]], που είναι και τα δυο πολύ ασθενή οξέα. Με ηλεκτραρνητικότητα ίση με 2,5<ref>Pauling, L. (1960). The Nature of the Chemical Bond (3rd ed.). Ithaca, NY: Cornell University Press. p. 93. ISBN 0-8014-0333-2.</ref>, ο άνθρακας «προτιμά» να σχηματίζει ομοιοπολικούς δεσμούς. Λίγα καρβίδια, όμως, έχουν ομοιοπολικές δομές, όπως για παράδειγμα το [[καρβίδιο του πυριτίου]] (SiC).
 
=== Οι οργανομεταλλικές ενώσεις ===
Γραμμή 230:
{{Κύριο|Οργανομεταλλική χημεία}}
 
Ως [[οργανομεταλλικές ενώσεις]] ορίστηκαν οι ενώσεις που περιέχουν τουλάχιστον ένα δεσμό άνθρακα - μετάλλου. Υπάρχει ένα μεγάλο εύρος τέτοιων ενώσεων. Οι κύριες τάξεις τους περιλαμβάνουν απλές [[αλκυλομεταλλικές ενώσεις]], όπως για παράδειγμα ο [[τετραιθυλομόλυβδος]], η²-αλκενοενώσεις, όπως για παράδειγμα το [[άλας Ζάις]] (''Zeise's salt''), τις η³-αλλυλενώσεις, όπως για παράδειγμα το [[δι(αλλυλοπαλλαδιοχλωρίδιο)]], τα [[μεταλλοκένια]], που περιέχουν [[κυκλοπενταδιένιο|κυκλοπενταδιενυλκυκλοπενταδιενυλο-]] συναρμωτές, όπως για παράδειγμα το [[φερροκένιο]], και τα [[ενώσεις συναρμογής|καρβενοσύμπλοκα]] των [[μεταβατικά μέταλλα|μεταβατικών μετάλλων]], όπως για παράδειγμα το [[τετρακαρβονυλονικέλιο]], αν και αρκετοί συγγραφείς σχετικών εγχειριδίων θεωρούν ότι οι ενώσεις με το μονοξείδιο του άνθρακα ως συναρμωτή ανήκουν στις καθαρά ανόργανες ενώσεις και όχι στις οργανομεταλλικές.
 
Παρόλο που είναι κατανοητό ότι ο άνθρακας σχηματίζει αποκλειστικά τέσσερεις (4) δεσμούς, έχει αναφερθει μια ενδιαφέρουσα ένωση που περιέχει ένα [[οκτάεδρο|οκταεδρικό]] άτομο άνθρακα με έξι (6) συναρμοτές: Πρόκειται για το σύμπλοκο [[ιόν|κατιόν]] [(Ph<sub>3</sub>PAu)<sub>6</sub>C]<sup>2+</sup>. Αυτό το φαινόμενο αποδώθηκε στη [[χρυσοφιλία]] των συναρμωτών του [[χρυσός|χρυσού]]<ref>Scherbaum, Franz et al. (1988). ""Aurophilicity" as a consequence of Relativistic Effects: The Hexakis(triphenylphosphaneaurio)methane Dication [(Ph3PAu)6C]2+". Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 27 (11): 1544–1546. doi:10.1002/anie.198815441.</ref>.
Γραμμή 320:
* [[Οργανική χημεία]]
* [[Ομάδα του άνθρακα]]
* [[Χαβινισμός άνθρακα]]
* [[Αποτύπωμα άνθρακα]]
* [[Οικονομία χαμηλού άνθρακα]]
 
== Παραπομπές και σημειώσεις ==