化合物
超过一百万个碳化合物化学文献中描述,化学家合成许多新的每年。大部分的多样性和复杂性的有机形式是由于碳的能力原子为成键彼此在不同的链和环结构和三维构象以及连接与其他原子。事实上,碳的化合物是如此众多,复杂,重要的是他们的研究构成专门的领域化学被称为有机化学它的名字源于这样一个事实,在19世纪的大部分已知碳化合物被认为是起源于生物。
所有的有机化合物,如蛋白质,碳水化合物,脂肪,含有碳,和所有植物和动物细胞由碳化合物及其组成聚合物。(聚合物大分子组成的许多简单分子以特定方式结合在一起。)与氢,氧气,氮和其他一些元素、碳化合物形式,约占18%的所有物质的生物。生物碳消费的过程并返回它周围的环境构成的碳循环。
碳存在二氧化碳在地球的大气按体积浓度约为0.04%,增加的数量。二氧化碳是一种温室气体,在所有自然溶解水域。碳的形式出现在地球的地壳碳酸盐等岩石大理石,石灰石,粉笔而在碳氢化合物——主要成分的煤炭,石油,天然气。碳酸盐矿物的重要来源各种金属,如钠,镁,钙,铜,铅。
在常温下碳是非常unreactive-it难以氧化和它不反应酸或碱。在高温下结合硫蒸汽形成二硫化碳,硅和某些金属形成碳化物与氧气,形成氧化物,其中最重要的是一氧化碳、公司和二氧化碳,有限公司2。因为在高温下碳与氧结合容易存在与金属化合物,大量的可口可乐(一个便宜的形式的碳)是用于冶金过程减少(把氧气从)金属氧化矿石,如铁和锌。
一个类型的化学反应一个物质从另一种物质(氧化剂)接受电子(还原剂),从而减少(而还原剂被氧化)经常被观察到与碳及其化合物。尽管碳通常是一种还原剂,在酸性条件下元素碳是一种强氧化剂。碳碳键的大型能源活化能要求carbon-e.g的反应如此之高,直接还原。,甲烷(公式CH4)是不切实际的。减少一氧化碳元素碳和一氧化碳氧化都是二氧化碳可行的但不切实际的解决方案。在碱性条件下,只有甲酸氧化离子(HCO2−)碳酸盐岩离子(有限公司32−)是一个合理的过程。
一氧化碳(CO)是更容易吸收,更坚定地绑定到血红蛋白的血比氧气,因此,即使浓度很小,一个危险的窒息状态。二氧化碳(有限公司2),然而,是一种窒息状态的意义只有在相对较大的浓度;在小的浓度,它刺激呼吸。氢氰化物(HCN)及其衍生物(氰化合物、氰化物)都非常有毒通过组织氧化的抑制是原浆毒物。CCl四氯化碳(4)和其他氯化碳氢化合物损害神经系统。最有毒的有机化合物中是包含的衍生品卤素元素(氟,氯,溴,碘)、硫、硒,碲、氮、磷,砷,铅,汞。大多数有机金属化合物都是有毒的,而含氧碳氢化合物的衍生品通常更少有毒。