碳元素为何这么牛 它是大自然的乐高

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碳元素为何这么牛
它是大自然的乐高

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  看了“碳中和”的科普,同学们是否想过,为什么“碳”成为核心呢?

  碳是一种非金属元素,化学符号为C,在元素周期表中的序号是6。

  之所以碳元素如此重要,是因为地球上所有的生物都是“碳基”的。为什么生命选择了“碳基”,而不是其他元素,比如氧呢?

  这就要说到碳的化学特点了。分子中的原子,都是通过化学键相互连接在一起的。可以把化学键想象成“手臂”,有了手臂,原子之间就可以手拉手连起来。

  不同的化学元素,拥有的手臂数量是不同的。比如,氢原子只有一只手,氧原子有两只手,而碳原子,有四只手!

  四条胳膊就很厉害了,前后左右手拉手,可以连接成非常复杂的三维结构,创造出千变万化的碳骨架——这就成为了各种有机化合物的基础。

  科学家把这种含碳的分子统称为“有机分子”,从最简单的碳氢化合物甲烷,到非常复杂的高分子有机物,比如DNA分子,碳元素为碳基生命的形成提供了丰富的物质基础。

  生命,其实就像大自然在用碳元素搭乐高积木一样!

  有人可能会问,那比碳的手臂还多的元素不是就更丰富吗?“千手观音”不香吗?千手观音是有的,但是它们远远不如碳元素稳定。

  正因为碳元素这种既丰富又稳定的“巧劲”,使得它在自然界如鱼得水,化合物种类最多。目前已知的纯有机化合物就有近1000万种,这还只是理论值的冰山一角。此外, 碳元素在地球地壳上含量排名第15,在整个宇宙里排名第4!

  所以,碳元素以非常丰富的形式,在地球的大气、海洋、生物、土壤里进行规模庞大的循环,这就是“碳循环”。