Атомы этого элемента чрезвычайно легко могут образовывать цепи, выстраиваться в длинную шеренгу.
Самая короткая цепь содержит два углеродных атома, Например, молекула углеводорода этана насчитывает два звена в цепочке: Н3С—СН3.
Самая длинная? Пока это не известно. Удалось получить соединение, где в
цепи располагается 70 углеродных звеньев. (Нужно оговориться, что речь
идет об обыкновенных соединениях, а не о полимерах. Там углеродные цепи
имеют протяженность значительно большую.)
Ничего подобного мы не встретим у
других элементов. Только кремний может позволить себе роскошь образовать
шестизвенную цепочку. Да для германия ученые получили любопытное
соединение — германоводород Ge3H8, где три металлических атома находятся в одной цепи. В семействе металлов это вообще единственный случай.
Словом, по способности к «цепеобразованию» углерод вне всякой конкуренции. Но если бы углеродные цепочки были только линейные, органическая химия не знала бы столь баснословного количества соединений.
Цепи могут ветвиться. Могут замыкаться, образуя циклы — многоугольники. Из трех, четырех, пяти, шести и более атомов углерода.
В углеводороде бутане цепочка из четырех углеродных атомов: Здесь атомы вытянуты «по струнке». Но они могут разместиться и так: Число
атомов то же самое, но связаны они друг с другом по-иному. И само
вещество имеет другие свойства и называется иначе — изобутан. Короче:
«Федот, да не тот».
Из пяти углеродных атомов, помимо
линейной, можно сконструировать еще пять разветвленных цепей. Каждой
«конструкции» будет отвечать самостоятельное химическое вещество.
Для таких разновидностей химических
соединений, в которых содержатся одни и те же атомы, правда
расположенные различными способами, химики придумали специальное
название — изомеры. Их тем больше, чем больше атомов углерода в
молекуле. Количество изомеров растет чуть ли не в геометрической
прогрессии.
А органическая химия зачисляет в свой актив сотни тысяч новых соединений. |