탄소—경이로운 원소

“탄소는 생명에 가장 필수적인 원소”라고 「자연계의 구성 물질」(Nature’s Building Blocks)이라는 책에서는 알려 줍니다. 탄소는 독특한 성질 때문에 다른 탄소나 원소와 결합해서 수백만 종의 화합물을 생성할 수 있습니다. 지금도 새로운 탄소 화합물이 계속 발견되고 있으며 합성되어 만들어지기도 합니다.

아래에 나와 있는 것처럼 탄소 원자는 사슬, 피라미드, 고리, 판, 원통 등의 다양한 형태로 결합될 수 있습니다. 탄소는 참으로 경이로운 물질입니다!

다이아몬드

다이아몬드의 탄소 원자들은 피라미드 형태 즉 4면체를 이루고 있어 구조가 매우 견고합니다. 다이아몬드는 지금까지 알려진 천연 물질 가운데 가장 단단한 물질로 알려져 있습니다. 완벽한 다이아몬드는 본질적으로 탄소 원자들로 이루어진 하나의 분자라고 할 수 있습니다.

흑연

단단히 결합된 탄소 원자들이 얇은 판 모양의 구조를 이룹니다. 이 판들은 마치 종이를 쌓아 놓은 것처럼 겹겹이 층을 이루고 있으며 판들 간의 결합이 느슨해서 쉽게 분리되는 성질이 있습니다. 이러한 특성 때문에 흑연은 고급 윤활제로 활용되며 연필심의 주성분으로도 사용됩니다.a

그래핀

탄소들이 6각형의 벌집 형태로 배열된 평면층 하나를 그래핀이라고 부릅니다. 그래핀의 인장 강도는 강철보다 훨씬 강합니다. 연필 자국에서 하나 혹은 여러 개의 평면층으로 된 그래핀을 소량 발견할 수 있습니다.

풀러렌

탄소 원자들이 미세한 구형 또는 나노튜브라고 불리는 원통형 등으로 결합해 속이 빈 구조를 이룹니다. 풀러렌은 나노미터(1미터의 10억분의 1) 단위로 측정됩니다.

살아 있는 유기체

식물이나 동물, 인간의 몸을 이루는 많은 세포는 탄소를 기반으로 형성됩니다. 탄소는 탄수화물, 지방, 아미노산을 구성하는 원소 중 하나입니다.