विषय
कार्बन पृथ्वी पर सबसे प्रचुर रासायनिक तत्वों में से एक का प्रतिनिधित्व करता है और इसके द्रव्यमान से, केवल ऑक्सीजन तक दूसरे स्थान पर आता है। पृथ्वी पर जीवन का कारण कार्बन है, क्योंकि यह इस ग्रह पर सभी जीवित चीजों के लिए रासायनिक आधार है। इसकी चार वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की वजह से, कार्बन अणु ऑक्सीजन, हाइड्रोजन और नाइट्रोजन के साथ बंधते हैं। कार्बन फॉस्फोरस और सल्फर के साथ बॉयोकेमिकल बिल्डिंग ब्लॉकों को बनाने के लिए भी बांड करता है जिसमें वसा, प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट शामिल होते हैं। कार्बन के बिना, मनुष्य आज के रूप में मौजूद नहीं होगा।
टीएल; डीआर (बहुत लंबा; डिडंट रीड)
कार्बन की विशेषताओं में ऑक्सीजन, हाइड्रोजन, नाइट्रोजन, फास्फोरस और सल्फर के साथ बंधन की क्षमता शामिल है। कार्बन जैव रासायनिक यौगिक ग्रह पर सभी जीवन के लिए आवश्यक हैं। इसकी बंधन क्षमता के कारण, कार्बन अन्य परमाणुओं के साथ एकल, डबल या ट्रिपल सहसंयोजक बांड बना सकता है।
एकाधिक भौतिक रूप
एक एलोट्रोपिक जैव रासायनिक तत्व के रूप में, कार्बन कई भौतिक रूपों में मौजूद है, भले ही वे रासायनिक रूप से समान हों। जब कार्बन आधारित यौगिकों ने गर्मी और दबाव का अनुभव किया तो कार्बन ग्रेफाइट, हीरे या कार्बन अवशेषों के रूप में पीछे रह गया। ग्रेफाइट, जो एक शीट जैसी संरचना में मौजूद है, नरम है और बिजली का संचालन करता है। इसके विपरीत, हीरा अत्यंत कठोर होता है, बिजली का संचालन नहीं करता है और अक्रिय होता है। कार्बन अवशेषों में कोयला, चारकोल और अन्य पदार्थ शामिल हैं जो मानव ऊर्जा के लिए उपयोग करते हैं।
कार्बन परमाणु संरचना
एक स्थिर कार्बन परमाणु में छह प्रोटॉन, छह न्यूट्रॉन और छह इलेक्ट्रॉन होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप 12.011 का परमाणु द्रव्यमान होता है और तत्वों की आवर्त सारणी पर छठे स्थान पर बैठता है। इसके चार इलेक्ट्रॉन परमाणु के बाहरी शेल में पाए जाते हैं, जबकि अन्य दो आंतरिक शेल में मौजूद हैं। पदार्थ की भौतिक स्थिति के आधार पर केवल बंधित कार्बन परमाणुओं से युक्त ठोस-राज्य अणु टेट्राहेड्रल या हेक्सागोनल आकार बनाते हैं।
रासायनिक गुण
कार्बन डाइऑक्साइड और कार्बन मोनोऑक्साइड बनाने के लिए कार्बन ऑक्सीजन में जलता है। ऑक्साइड के साथ गर्म होने पर कार्बन कार्बाइड भी बना सकता है। उदाहरण के लिए, कार्बन के साथ गरम किया गया कैल्शियम ऑक्साइड कैल्शियम कार्बाइड और कार्बन मोनोऑक्साइड बनाता है। इसके अलावा, कार्बन मोनोऑक्साइड जैसे कार्बन यौगिक, धातु ऑक्साइड को कम करने वाले एजेंट के रूप में कार्य करते हैं। उदाहरण के लिए, कार्बन मोनोऑक्साइड वातावरण में भट्टी से लेकर फेरिक ऑक्साइड जैसे स्रोत से अत्यधिक गर्मी लगाने से फेरिक ऑक्साइड से लोहा कम हो जाता है।
कार्बन चेन
कार्बन एकल कार्बन में श्रृंखला बना सकता है, अन्य कार्बन परमाणुओं के साथ डबल और ट्रिपल बांड। कैटेनेशन कहा जाता है, यह प्रक्रिया कार्बनिक यौगिकों के निर्माण और कार्बनिक रसायन विज्ञान के अध्ययन का आधार है। यद्यपि अन्य तत्व जैसे कि सिलिकॉन या जर्मेनियम सीमित प्रवीणता में सक्षम हैं, कार्बन असीमित आकार की श्रृंखला भी बना सकता है। इसके अलावा, केवल कार्बन दोहरे और ट्रिपल बॉन्ड को पूरा कर सकता है जबकि अन्य तत्व केवल एकल बॉन्ड बना सकते हैं।