Kohlenstoff - expressive Fakten.
Dieser Artikel ist die Fortsetzung von diesem Artikel.
Von allen Elementen im Periodensystem der Elemente hat Kohlenstoff den höhsten Grad an Selbstwichtigkeit, den die Chemie je gesehen hat. Wäre Kohlenstoff ein Mensch, wäre er von eigenem Ego so geschwollen, dass er in die Therapie müsste. Aber, Kohlenstoff hat es verdient.
Kohlenstoff hat Wasserstoff, Stickstoff und Sauerstoff in sein Team gelockt und gleich auch DAS Leben schlechthin erzeugt. Wasserstoff, Stickstoff und Sauerstoff allein sind unfähig in dieser Hinsicht. Der Sauerstoff ist auch noch toxisch dazu (warum das so ist, steht hier) und oxidiert alles kreuz und quer. Kohlenstoff hat eine Grundlage für alle Lebensformen geschaffen zusammen mit diesen drei Elementen das Leben geformt. Kohlenstoff ist hier DER Boss! Das muss man erst verarbeiten: alles, ALLES was noch halbwegs lebendig ist, ist aus Kohlenstoff! Man würde meinen, dass Kohlenstoff sich danach zurücklehnt und sich auf Lorbeeren ausruht, aber nein, er wollte mehr. Von seinem Unternehmungsdrang kann Elon Musk sich eine Scheibe abschneiden!
Kohlenstoff ist nicht mal ein Metall oder ein Gas, er ist ein Nichtmetall. Er hat zwar nur 4 Elektronen, die in eine Bindung eingehen können, dafür hat er sehr wenig Störungen durch seine andere innere Elektronen. Kohlenstoff hat so viel innere Ruhe und ein vollendetes Zen, das Dalai Lama neidisch ist und nervös in der Ecke raucht (ich respektiere Dalai Lama, um es klar zu stellen). Kaum irgendwas kann Kohlenstoff stressen und gerade deswegen ist seine Bindungsvielfalt so enorm. Keines der Elemente des Periodensystems kann so viele Formen einnehmen wie Kohlenstoff und so viele unterschiedliche Eigenschaften je nach Form besitzen.
Kohlenstoff hat nebenbei ein ganzes Gebiet der Chemie gegründet, in dem alles nur um seine Persona dreht: die organische Chemie.
Kohlenstoff ist ein Multitalent! So viel Multitasking kann kein anderes Element. Reines Kohlenstoff formt kugelformige Fullerene, Diamanten mit ihrem abnormalen Härtegrad, Graphit mit seiner Schmelztemperatur von 3527°C, die zweidimensionale dünne Graphene mit unendlichen Anwendungsmöglichkeiten, Kohle mit starker Hitzeentwicklung, vielseitig einsetzbare Nanoröhrchen.
Zusammen mit Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff kann Kohlenstoff sich erst recht austoben: Aminosäuren, Kohlenhydrate, Fettsäuren... von einer Reihe von riesigen Polymeren und Makromolekülen ganz zu schweigen.
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| Einige der vielen Formen, die reiner, elementarer Kohlenstoff einehmen kann. (Grafik abgewandelt von Wikipedia.de) |
Vor allem die Sache mit den (Holz)Kohle finhttps://the-molecule-guy.blogspot.com/2019/10/warum-ausgerechnet-diese-elemente-haben.htmlde ich interessant. Mir persönlich ist es ein Rätsel, wie die Urzeit-Menschen überhaupt auf die Idee gekommen sind, die Kohle zur Gewinnung von Metall aus Erzen zu nutzen. Holzkohle und sogar Graphit waren schon den Steinzeitmenschen bekannt. Man kann es noch nachvollziehen, wie die Steinzeitmenschen die Eigenschaften der Holzkohle entdeckt haben. Diese dreckige schwarze Dinger, die übrig bleiben, nach dem sie einen Mamont gegrillt haben. Man kann damit malen und sie halten einen lange warm. Aber, dass etwas später, in der Kupfersteinzeit, jemand darauf kam, die Holzkohle zur Gewinnung von Metal aus Erzen zu benutzen.... das musste ein extrem intelligenter Urzeitmensch gewesen sein. Denn ich, der studierte moderne Mensch des 21. Jahrhunderts mit einem Smartphone und großem Gefühl der Selbstwichtigkeit, wäre definitiv nicht drauf gekommen. Erst haben sie Kupfer entdeckt, dann die Bronze, dann den Eisen. Und erst mit dem Eisen in Kombination mit Kohlen gab es Stahl. Mit Stahlschwertern konnte man damals noch effektiver und überzeugender die Nächstenliebe verbreiten.
Trotz aller Formen, die Kohlenstoff einnehmen kann, ist der reine elementare Kohlenstoff sich viel zu fein, um chemisch mehr aktiv zu sein. Man kann damit Metall wiedergewinnen und Kohlenstoff verbrennt noch an der Luft. Mehr nicht. OK, auch Graphit kann Metalle wiedergewinnen. Aber ein Diamant kann nicht mal das. Er liegt einfach rum, ist hart und glänzt teuer. Das einzige, was ein Diamant machen kann, ist bei 4000°C mit viel Glühen und ohne eigener Flamme zu verbrennen und zum Graphit zu werden. Zurück zum Diamanten will er dann nicht mehr werden. Dieser Egoismus seitens Graphit hat Menschen so umgehaut, dass sie schnell rausgefunden haben, wie sie Graphit überzeugen, wieder zum Diamanten zu werden. Man muss Graphit mit Druck überzeugen: einfach mit 150.000 Atmosphären pressen.
Obwohl der elementare Kohlenstoff chemisch wenig aktiv ist, ist er der vierthäufigste Element im ganzen Universum. Nur auf der Erde hat Kohlenstoff für das Leben gesorgt. Und alles wegen günstigen Bedingungen auf unserer blauen Kugel und angenehmen Temperaturen!
Nur damit ihr wisst, wie gut es wir auf der Erde haben, hier ein Paar Beispiele dafür, was Kohlenstoff unter nicht so günstigen Bedingungen anstellen kann: die Atmosphäre von Venus ist zu 96,5 % CO2, Atmosphäre von Mars ist zu 95 % CO2, der größte Mond des Saturns, Titan, hat ganze Seen aus flüssigem Kohlenstoff in Form von Methan (CH4)! Die Atmosphären von Uranus und Neptun haben Methan-Wolken! Alles Urlaub-Bedingungen, nicht wahr?
Wir haben es wirklich gut auf der Erde.
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