Каким свойством углерода объясняется то что он является
- Главная
- Вопросы & Ответы
- Вопрос 6498984
Гость:
9 лет назад
22
1
Лучший ответ:
Гость:
Атом углерода является основным элементом органического мира, т. к. именно он дает все многообразие органических веществ (за счет различных комбинаций, возможности образования цепей и гибридизации).
10 Ноября в 19:54
Ваш ответ (не менее 20 символов):
Ваше имя (не менее 2 символов):
Лучшее из галереи:
Другие вопросы:
Гость:
Как выдумаете, что имел в виду Николай I, отзываясь о крепостном праве как о «зле для всех ощутительном и очевидном»? Как выдумаете, что имел в виду Николай I, отзываясь о крепостном праве как о «зле для всех ощутительном и очевидном»?
9 лет назад
Смотреть ответ
8
1
Гость:
Какие качества личности императора вызывают у А.Ф. Тютчевой симпатию Одобрение, а какие осуждение? Какие качества личности императора вызывают у А.Ф. Тютчевой симпатию Одобрение, а какие осуждение?
9 лет назад
Смотреть ответ
5
1
Гость:
Какие качества личности и черты характера, присущие самодержцу, по мнению автора воспоминаний, отражала наружность Николая I? Какие качества личности и черты характера, присущие самодержцу, по мнению автора воспоминаний, отражала наружность Николая I?
9 лет назад
Смотреть ответ
7
1
Гость:
Как вы думаете, почему Александр I не поддержал инициативу А.Х. Бенкендорфа, а Николай I, напротив, проявил к ней деятельный интерес? Как вы думаете, почему Александр I не поддержал инициативу А.Х. Бенкендорфа, а Николай I, напротив, проявил к ней деятельный интерес?
9 лет назад
Смотреть ответ
6
1
Гость:
Сравните характеристики личности Николая I и Александра I (с. 15). Какие различия вы увидели в образовании сыновей Павла I, в их интересах, идеалах, чертах характера? Сравните характеристики личности Николая I и Александра I (с. 15). Какие различия вы увидели в образовании сыновей Павла I, в их инте…
9 лет назад
Смотреть ответ
30
2
Углерод – элемент номер шесть. Прямо в середине первой строки периодической таблицы химических элементов. Ну и что? Углерод основа жизни – это самый важный элемент живых организмов. Без этого элемента жизнь, какой мы ее знаем, не существовала бы.
Как вы увидите, шестой элемент периодической таблицы является центральным в соединениях, необходимых для жизни.
Значение углерода
Соединение, содержащееся главным образом в живых организмах, известно как органическое соединение.
Органические соединения составляют клетки и другие структуры организмов и осуществляют жизненные процессы. Углерод является основным элементом в органических соединениях, поэтому элемент необходим для жизни на Земле. Углерод основа жизни и она, какой мы ее знаем, не могла бы существовать. Теоретически, вроде бы возможны другие формы жизни, но человечество их не знает.
Соединения
Соединение – это вещество, состоящее из двух или более элементов. Соединение имеет уникальный состав, который всегда один и тот же. Мельчайшая частица соединения называется молекулой. Рассмотрим в качестве примера воду. Молекула воды всегда содержит один атом кислорода и два атома водорода. Состав воды выражается химической формулой H2O. Вода не является органическим соединением. Молекула воды всегда имеет такой состав: один атом кислорода и два атома водорода.
Что заставляет атомы молекулы воды “слипаться” вместе? Ответ – химические связи. Химическая связь-это сила, которая удерживает молекулы вместе. Химические связи образуются, когда вещества вступают в реакцию друг с другом. Химическая реакция-это процесс, который превращает одни химические вещества в другие. Для образования соединения необходима химическая реакция. Для разделения веществ в соединении необходима еще одна химическая реакция.
Почему этот элемент главный для жизни
Почему углерод так важен для жизни? Причина – способность образовывать устойчивые связи со многими элементами, в том числе и с самим собой. Это свойство позволяет шестому элементу образовывать огромное разнообразие очень больших и сложных молекул.
На самом деле, в живых организмах содержится около 10 миллионов соединений на основе углерода!
Однако миллионы органических соединений можно разделить всего на четыре основных типа: углеводы, липиды (жиры), белки и нуклеиновые кислоты.
Вы можете сравнить четыре типа в таблице ниже:
| Элементы | Тип соединений | Состав | Функции | Мономер (повторяющиеся звенья) |
| Углеводы | сахар, крахмал | углерод, водород, кислород | снабжает энергией клетки, накапливает энергию, формирует структуры тела | моносахарид |
| Липиды (жиры) | жирное масло | углерод, водород, кислород | накапливает энергию, формирует клеточные мембраны, несет сообщения. | |
| Белки | ферменты, антитела | углерод, водород, кислород, азот, сера | помогает клеткам сохранять форму, формирует мышцы, ускоряет химические реакции, несет сообщения и материалы. | аминокислота |
| Нуклеиновые кислоты | ДНК-РНК | углерод, водород, кислород, азот, фосфор | содержит инструкции для белков, передает инструкции от родителей к потомству, помогает производить белки | нуклеотид |
Углеводы, белки и нуклеиновые кислоты-это крупные молекулы (макромолекулы), построенные из более мелких молекул (мономеров) в результате реакций дегидратации. В реакции дегидратации вода удаляется по мере соединения двух мономеров.
Возникновение «жизненного» элемента углерода
Каждый атом углерода, находящийся на Земле и во Вселенной, возник в ядре красных гигантов при температуре около 100 миллионов градусов.
Атомы углерода как сказано выше, являются основой любого живого организма, ибо обладают способностью соединяться в длинные цепочки и создавать сложные органические молекулы.
Углеродные атомы, из которых построен человеческий организм и биосфера в целом, возникали в те далекие времена, когда еще не существовали Солнце и Солнечная система, когда не было еще даже полимерной цепи, из которой позднее родилось Солнце и все его семейство. Именно в звездах-гигантах возникали тогда из атомов гелия атомы углерода. Это произошло более семи миллиардов лет тому назад. Из звезд атомы углерода потом попали в межзвездное пространство. Там они смешались с межзвездным веществом, из которого позднее возникли полимерные цепи, включая и создание нашей Солнечной системы.
Таким образом, углерод основа жизни которая переместилась из недр старых красных гигантов на нашу планету, а отсюда в земные растения и, наконец, вместе с пищей – в человеческий организм. Именно тогда зародилась жизнь на Земле.
Можно сказать, что без красных гигантов, существовавших семь миллиардов лет назад, на Земле не было бы углерода, а, следовательно, и жизни. Итак, с точки зрения астрономии нашими далекими предками являются именно красные гиганты.
Выводы
- Жизнь основана на углероде – органическая химия изучает соединения, в которых он является центральным элементом.
- Свойства углерода – основа жизни всех органических молекул, образующих живую материю.
- Углерод является таким универсальным элементом, потому что он может образовывать четыре ковалентные связи.
- Углеродные скелеты могут различаться по длине, ветвлению и кольцевой структуре.
- Функциональные группы органических молекул – это части, участвующие в химических реакциях.
- Органические молекулы, важные для жизни, включают в себя относительно небольшие мономеры, а также крупные полимеры.
Четырехвалентность атома углерода. Первая особенность углерода требует некоторого разъяснения. В то время как для большинства элементов характерна переменная валентность (например, для азота валентность меняется от единицы до пяти), атомы углерода характеризуются, за отдельными исключениями, постоянной валентностью. Объясняется это внутренним строением атома углерода и его положением в периодической системе элементов. Элемент углерод находится в четвертой группе первого малого периода, являясь переходным от металлов к типичным металлоидам на внешней оболочке атом углерода имеет четыре электрона и обладает способностью в одно и то же время и притягивать к себе электроны от других элементов и отдавать их причем обе эти способности выявляются у него почти в одинаковой степени. Отмеченные свойства атомов углерода и определяют как постоянную валентность угле- [c.37]
Укажите все возможные причины более сильного проявления 13 ионе N электроноакцепторных свойств атомом углерода по сравнению с атомом азота (предварительно составьте электронную формулу цианид-нона). На основе этого сделайте вывод о том, какая из двух изомерных форм циановодорода, со связью Н—С или со связью Н—N, является лучшим донором электронов (предварительно составьте электронные формулы молекул изомеров). [c.81]
Уникальная совокупность свойств атома углерода, определяющая особенности структуры органических соединений [c.23]
Особенность органической химии связана с исключительными свойствами атома углерода и его способностью образовывать химические связи и геометрические структуры, обладающие гораздо большим разнообразием, чем структуры и связи, образуемые другими элементами. Наблюдается некоторое сходство между свойствами углерода и свойствами кремния, бора, азота и других элементов, расположенных по соседству в периодической системе, однако это сходство весьма ограниченно. [c.453]
Основное свойство атома углерода (четыре свободных места на внешней оболочке), приводит к тому, что его атом может легко соединяться с другими атомами самыми разнообразными способами и формировать сложные молекулы. [c.204]
Электрофильные свойства атома углерода карбонильной группы ослаблены, так как л-электроны делокализованы по цепи О—С—N. В связи с этим амиды менее реакционноспособны, чем сложные эфиры, например в реакциях присоединения по карбонильной группе. Для протекания таких реакций обычно необходимо усиление поляризации связи С—О путем протонирования или комплексообразования у атома кислорода, как, например, в случае гидролиза или реакции с металлорганическими реагентами. Поскольку амиды яв ляются относительно слабыми основаниями, то при протонировании или комплексообразовании у атома кислорода (см. разд. 9.9.2.3) они так и останутся слабыми нуклеофилами, однако атом кислорода будет наиболее нуклеофильным местом в молекуле. Этим объясняется, почему нейтральные амиды реагируют только с наиболее сильными электрофильными реагентами, давая сначала 0-заме- [c.450]
В 50-х годах XIX века было выдвинуто понятие о валентности химических элементов. В 1857 г. Кекуле установил, что элементы способны вступать в соединения только с определенным числом атомов другого элемента. На основании данных о составе метана Кекуле определил, что углерод является четырехвалентным. В 1858 г. Купер также установил четырехвалентность углерода и впервые отметил свойство атомов углерода соединяться друг с другом с образованием цепей. Однако Кекуле и другие ученые предполагали, что химическая формула не отражает действительного строения вещества, и считали, что наука не может определить строение молекул. [c.12]
Найдено, что угол С—С—О составляет 120°, длина связи С = 0 равна 0,122 нм (1,22 А), а ее энергия равна 750 кДж/ /моль (179 ккал/моль). Тот факт, что энергия связи С = 0 несколько больше удвоенной энергии связи С—О, в то время как энергия связи С = С заметно меньше удвоенной энергии связи С—С, объясняется, вероятно, тем, что в связи С = 0 свободные пары электронов атома кислорода более удалены друг от друга и поэтому более устойчивы, чем в связи С—О. Свойства атомов углерода и кислорода в образовании связей, таким образом, различны. Лишний раз об этом говорит и то, что связь углерод-кислород в отличие от связи углерод-углерод полярна. [c.20]
Современная органическая химия является наиболее широким полем для химического исследования. К настоящему времени в органической химии зарегистрировано и описано около 3 млн. соединений, в неорганической химии— лишь около 100 тыс. соединений. Почти 90 7о органических соединений состоят из различных количеств углерода, водорода и кислорода. Многие соединения содержат еще и азот, реже — серу, фосфор, галоиды. Однако в принципе почти каждый элемент может быть встроен в органическое соединение. Это объясняется особыми свойствами атома углерода, из которого состоят скелеты органических соединений. [c.80]
Теперь мы можем предсказать химические свойства атома углерода в этом состоянии. Он должен быть двухвалентным, например в соединениях СН2 и Ср2- Рассмотрим одно из них, скажем, СН2 [c.425]
Смещение частоты, по-видимому, обусловлено изменением свойств атома углерода С1. [c.46]
Одним из основных элементов структуры больших молекул является углерод. В самом деле, именно свойства атома углерода делают возможным построение таких сложных структур. Следовательно, чтобы понять, каким образом образуются молекулы-гиганты, важно рассмотреть свойства атома углерода в обычных молекулах. [c.9]
Отдельные мономерные звенья соединяются в макромолекулы по-разному. Возьмем для примера мономер, представляющий моно-замещенный этилен Hj = HR, т. е. этилен, в котором один водород замещен радикалом R. Свойства атомов углерода в этом мономере различны, так как к каждому присоединены разные атомы. Углерод с радикалом R обозначают буквой а, а второй углерод — буквой р и называют первый углерод головным или головой , а второй — хвостовым или хвостом . При образовании макромолекулы мономерные звенья могут соединяться по типу а — а ( голова к голове ) и р — р, ( хвост к хвосту ) [c.11]
Многие различия между органическими и неорганическими соединениями вытекают непосредственно из свойств атома углерода. Углерод — первый элемент IV группы периодической таблицы элементов. Теоретически атом углерода может отдавать или присоединять четыре электрона для образования устойчивого октета. Но на самом деле такие высокозаряженные ионы углерода не образуются. [c.152]
Особый интерес представляет работа Купера (1858 г.), в которой, кроме четырехвалентности углерода, впервые отмечалось свойство атомов углерода связываться друг с другом с образованием цепей. Формулы Купера, в которых символы атомов связаны валентными черточками, окончательно внедрились в науку. [c.20]
Нейтральный характер вместе со способностью образовывать ковалентные связи определяет исключительное свойство атомов углерода — их возможность соединяться друг с другом практически в бесконечном числе, образуя самые разнообразные цепи из атомов углерода (основные типы цепей описаны ниже). [c.471]
СВОЙСТВА АТОМА УГЛЕРОДА [c.7]
Благодаря свойствам атомов углерода образовывать с атомами других легких элементов огромное число разнообразных органических соединений, устойчивых в условиях биосферы, углерод здесь играет исключительную роль. [c.4]
Углеводороды относят к ковалентным соединениям. Углерод имеет резко выраженную способность образовывать ковалентные связи. Углеводороды (тжга метана, называемые насыщенными углеводородами) не имеют кислотного характера, не имеют также основного характера Нейтральный характер, т.е. отсутствие способности образовывать положительные и отрицательные ионы, соответствует положению углерода в середине периодической таблищл — между электроположительными элементами, расположенными в левой часги,и электроотрицательными элементами, расположенными в правой части этой таблицы. Нейтральный характер вместе со способностью образовывать ковалентные связи определяет исключительное свойство атомов углерода — их возможность соединяться друг с другом практически [c.7]
Органическая химия — часть общей химии. Она тесно связана с неорганической, физической и биологической химией и вместе с тем в отличие от них имеет глубокую специфику. Базой органической химии являются гидриды углерода, т. е. углеводороды с их особыми свойствами, которых нет у гидридов других элементов. Специфика углеводородов заложена в своеобразных и неповторимых свойствах атома углерода — в его электронной структуре. Находясь в четвертой группе периодической системы Д. И. Менделеева, атом углерода в возбужденном состоянии, в котором он вступает в химические взаимодействия, не имеет на валентной оболочке ни электронных пар, ни вакантных низколещщих орбиталей. [c.5]
Такое свойство атома углерода называется катенацией (сцеплением). [c.12]
Иодметилат 5-нитроизохинолина менее стоек к действию гидроксильных ионов обработка его аммиаком или окисью серебра ведет непосредственно к образованию псевдооснования. Эта повышенная реакционная способность может быть отнесена за счет влияния нитрогруппы в положении 5, которая усиливает электрофильные свойства атома углерода, находящегося в положении 1. [c.344]
Существование большого числа органических соединений в значительной степени обусловлено двумя особыми свойствами атома углерода. Каждый атом углерода может образовывать четыре ковалентных связи и принимать участие в формировании четырех общих электронных пар. Кроме того, атом углерода имеет склонность (более всех других элементов) образовывать гомоядерные связи, давая так называемые углеродные цепи (замкнутые, не-вамкнутые, разветвленные). [c.125]
МНОГО примеров изменения свойств атома углерода в зависимости от характера ь 1ементов, с которыми (jh связан. [c.31]
Если в формуле бензола знаки плюс и М1шус (речь идет о моей формуле) означают только принадлежность электронов и никак не сказываются на различии в свойствах атомов углерода, то где основания для расстановки знаков Это делается произвольно [c.93]
Как видно из рис. 73, коэффициенты затухания спиновой плотности для радикалов и лигандов связаны в первом приближении линейной зависимостью. Таким образом, и в этих двух системах распространение спиновой плотности приходится по сходным закономерностям. Различие свойств атомов углерода и азота сказывается на различии коэффициентов затухания незначительно, поскольку тангенс наклона корреляцион- [c.192]
II свойствами тех простых и сложных тел, которые они образуют. Химики стремятся изучить и выразить основные свойства элементов и по ним предугадывают состав и свойства тел, образуемых элементами. Говоря, что углерод четырехатомен (над строкой 4-Werthig , желают выразить основное свойство атомов углерода, проявляющееся в его соединениях. [Так как понятие об элементо есть отвлеченное представление, то]. Из всех свойств элементов, подлежащих точному измерению, иа] опился большой запас данных поныне только для двух для атомных весов и для способности к образованию различных форм соединений. Эта последняя формулируется ныне в учении об атомности элементов. Изучение тех физических свойств [элементов], (напр, [тех] сцеплений, теплоемкостей, плотностей, показателей преломления [электрических], спектральных явлений и т. п.), которые сообщаются элементами своим соединениям, ныне еще не находится на такой высоте точности и общности, какая позволила бы создать из этой области сведений целую научную систему. Имеющиеся здесь сведения о свойствах элементов ( толь еще отрывочны, что не могут итти в параллель с теми знаниями, каких достигли уже по отношению к изучению атомных весов и атомности (Werthigk eit ) элементов. Тем не менее известно, что многие исследователи,- начиная с Гей-Люссака, Дюлонга, Дюма и др.,- успели уже согласовать как физические свойства между собою, так п их совокупность с атомными весами элементов, а особенно с частичными весами их соединений. Важное преимущество изучения [определения] физических свойств элементов состоит в том, что они подлежат удобно точному измерению, а о той пользе, какую извлечет химия из развития этой части, можно судить уже по тому, что и в настоящее время самые понятия об атомах и частицах основываются преимущественно на изучении физических свойств простых и сложных тел. [c.346]
Интересны свойства атома углерода в а-положении по отношению к циклопентадиенильному ядру. Резкую стабилизацию а-карбониевого катиона впервые отметил Ричардс, который объяснил ее непосредственной мезомерной подачей электрона атомом железа карбкатиону [c.458]
Интересны свойства атома углерода в а-положении по отношению к циклопентадиенильному ядру. Резкую стабилизацию а-карбониевого [c.503]
Появление элементарных частиц создало некий физический импринт, обусловленный физическими явлениями гравитацией, магнетизмом, электричеством, светом, температурой и т. п. Например, гравитация представляет собой один из основных детерминантов эволюции живого. С появлением химических элементов возник химический импринт, созданный сотней с небольшим элементов периодической таблицы. Некоторые из основных свойств живых систем обусловлены свойствами атомов углерода. С появлением минералов возник минеральный импринт он был создан примерно 3000 существующих в природе соединений, каждое из которых принадлежит к одной из [c.352]