Углерод Слово «углерод» встречается довольно часто: в рассказах о зеленом листе и о железе, о пластмассах и кристаллах и во многих других. Углерод — «рождающий уголь» — один из удивительнейших химических элементов. Его история — это история возникновения и развития жизни на Земле, потому что он входит в состав всего живого. А как выглядит углерод? Проведем несколько опытов. Возьмем сахар и нагреем его без доступа воздуха. Он сначала расплавится, ста- нет коричневым, а потом почернеет и превратится в уголь. При этом выде- лится вода. Если теперь нагреть этот уголь в присутствии кислорода, он сгорит без остатка и превратится в углекислый газ. Значит, сахар состоял из угля и воды. А уголь — черный мягкий порошок — это и есть чистый углерод, потому что углекислый газ — это соединение углерода с кислородом.
Возьмем серый мягкий камень — графит. Вы его хорошо знаете, из него делают грифели простых карандашей. Если графит нагреть в кислороде, он тоже сгорит без остатка, хотя и немного медленнее, чем уголь. А в приборе, где он сгорел, останется углекислый газ. Значит, графит тоже чистый углерод.
Если в том же приборе в кислороде накалить алмаз, прозрачный сверка- ющий драгоценный камень, самый твердый из всех минералов, он тоже сгорит, превратившись в углекислый газ. Если же нагревать алмаз без доступа кислорода, он превратится в графит. А при очень высоких давлениях и температурах можно из графита получить алмаз.
Итак, графит и алмаз — это все один и тот же элемент — углерод.
Но еще поразительнее разнообразие веществ, в состав которых входит углерод. Соединений, основу которых составляет углерод, уже известно около трех миллионов.
Причина такого разнообразия за- ключается в том, что атомы углерода могут соединяться между собой и с другими атомами прочной связью, образуя сложные молекулы в виде цепей, колец и других фигур.
Бесконечно число фигур, которые можно построить из атомов углерода, и поэтому бесконечно число возможных его соединений. Это могут быть и очень простые вещества, например так называемый светильный газ — метан, в молекуле которого четыре атома водорода связаны с одним атомом углерода. Но могут быть вещества настолько сложные, что строение их молекул еще полностью не установлено. К ним относятся, например, белки— основа жизни на Земле.