Kulstof og dens bindinger er nøglen til organisk kemi og biokemi såvel som generel kemi. Her er et kig på den mest almindelige type binding dannet af kulstof og de andre kemiske bindinger, den også kan danne.
Vigtige takeaways: kulstofobligationer
- Carbon danner oftest en kovalent binding med andre atomer. Hvis bindingen er med et andet carbonatom, er det en ren kovalent (eller ikke-polær kovalent) binding. Hvis det er med et andet atom, dannes en polær kovalent binding.
- Den mest almindelige oxidationstilstand for kulstof er +4 eller -4.
- Mindre almindeligt danner kulstof ioniske bindinger med andre atomer. Dette sker, når der er en stor elektronegativitetsforskel mellem kulstof og det andet atom.
Kulstof danner kovalente obligationer
Den mest almindelige type binding dannet af kulstof er en kovalent binding. I de fleste tilfælde deler kulstof elektroner med andre atomer (almindelig valens på 4). Dette skyldes, at kulstof typisk binder til elementer, der har en lignende elektronegativitet. Eksempler på kovalente bindinger dannet af carbon inkluderer carbon-carbon, carbon-hydrogen og carbon-oxygenbindinger. Eksempler på forbindelser, der indeholder disse bindinger, inkluderer methan, vand og carbondioxid.
Der er imidlertid forskellige niveauer af kovalent binding. Carbon kan danne ikke-polære kovalente (rene kovalente) bindinger, når det binder til sig selv, som i grafen og diamant. Carbon danner polære kovalente bindinger med elementer, der har en lidt anden elektronegativitet. Kulstof-oxygenbindingen er en polær kovalent binding. Det er stadig en kovalent binding, men elektronerne deles ikke lige mellem atomerne. Hvis du får et testspørgsmål, der spørger, hvilken type bindingskulstof der dannes, er svaret en kovalent binding.
Mindre almindelige obligationer med kulstof
Der er dog mindre almindelige tilfælde, hvor kulstof danner andre typer kemiske bindinger. For eksempel er bindingen mellem calcium og carbon i calciumcarbid, CaC2, er en ionisk binding. Calcium og kulstof har forskellige elektronegativiteter fra hinanden.
Texas Carbon
Mens carbon typisk har en oxidationstilstand på +4 eller -4, er der tilfælde, hvor en anden valens end 4 forekommer. Et eksempel er "Texas kulstof, "som danner 5 bindinger, normalt med brint.