คาร์บอน คืออะไร?
ธาตุหมู่ 14 () หรือ ธาตุหมู่คาร์บอน () คือ อนุกรมเคมีของธาตุเคมีในตารางธาตุ ที่มีจำนวนอิเล็กตรอนในวงโคจรชั้นนอกสุดของอะตอมเท่ากับ 4 แนวโน้มการสูญเสียอิเล็กตรอนของธาตุเหล่านี้จะแปรผันตามขนาดของอะตอมที่ใหญ่ขึ้น ซึ่งก็หมายถึงจำนวนเลขอะตอมที่เพิ่มขึ้นด้วย ธาตุคาร์บอนตามลำพังตัวมันเองจะแสดงตัวเป็นไอออนปะจุลบ คือ คาร์ไบด์ไออน (carbide (C) ions) ส่วนทั้งซิลิกอน และ เจอร์เมเนียมเป็นธาตุกึ่งโลหะจะแสดงตัวเป็นไอออน +4 ( ions) คาร์บอนปรากฏในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด และเป็นพื้นฐานของอินทรีย์เคมี นอกจากนี้ อโลหะนี้มีคุณสมบัติทางเคมีที่น่าสนใจ คือ สามารถทำพันธะกับตัวเอง และธาตุอื่น ๆ เป็นจำนวนมาก เกิดได้เป็นสารประกอบเกือบ 10 ล้านชนิด เมื่อรวมกับออกซิเจน จะเกิดเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งจำเป็นอย่างยิ่งต่อการเจริญเติบโตของพืช เมื่อรวมกับไฮโดรเจน จะเกิดเป็นสารประกอบต่าง ๆ ที่เรียกรวม ๆ ว่าไฮโดรคาร์บอน ซึ่งจำเป็นต่ออุตสาหกรรมในรูปแบบของเชื้อเพลิงฟอสซิล เมื่อรวมกับทั้งไฮโดรเจนและออกซิเจน สามารถจะเกิดเป็นสารประกอบได้หลายประเภท เช่น กรดไขมัน ซึ่งจำเป็นต่อชีวิต และเอสเทอร์ ซึ่งให้รสชาติแก่ผลไม้หลายชนิด ไอโซโทป คาร์บอน-14ใช้ในการวัดอายุโดยใช้กัมมันตภาพรังสี คาร์บอน () เป็นธาตุในตารางธาตุที่มีสัญลักษณ์ C และเลขอะตอม 6 เป็นธาตุอโลหะที่มีอยู่มาก มีวาเลนซ์ 4 และมีหลายอัญรูป:Lamp black ประกอบด้วยพื้นที่ที่เป็นแกรไฟต์ขนาดเล็ก ๆ ซึ่งพื้นที่เหล่านี้จะกระจายสุ่ม จึงมีโครงสร้างไอโซโทรปิก
คาร์บอนซับออกไซค์ หรือ ไตรคาร์บอนซับออกไซค์ คือปริมาณออกไซด์ของคาร์บอนที่มีอยู่ในสูตรเคมี CO หรือ O=C=C=C=O ในสี่ที่สะสมของพันธะคู่ทำให้เป็น คูมูเลน จะเป็นหนึ่งในสมาชิกที่มีเสถียรภาพของชุดของเส้นออกโซคาร์บอน O=C=O ซึ่งยังรวมถึง คาร์บอนไดออกไซด์ (CO) และเพนตาคาร์บอนไดออกไซค์ (CO) เตตระฟลูออโรมีเทน หรือ คาร์บอนเตตระฟลูออไรด์ เป็นสารฟลูออโรคาร์บอนอย่างง่ายที่สุด (CF) มีพันธะทางเคมีที่แข็งแรกเนื่องจากเป็นพันธะระหว่างคาร์บอนกับฟลูออรีน สามารถจัดอยู่ในกลุ่มสารฮาโลอัลเคนหรือฮาโลมีเทน เนื่องจากพันธะระหว่างคาร์บอนและฟลูออรีนถึงสี่พันธะและค่าอิเล็กโตรเนกาติวิตีของฟลูออรีนที่สุด คาร์บอนในโมเลกุลนี้จึงมีประจุบวกอย่างมีนัยสำคัญซึ่งทำให้ทำให้มีลักษณะของพันธะไอออนิก เตตระฟลูออโรมีเทนเป็นก๊าซเรือนกระจก แอลเคน หรือที่รู้จักกันว่า พาราฟิน เป็นไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวที่เป็นโซ่ตรงหรือโซ่กิ่งที่มีเฉพาะธาตุคาร์บอนและไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบ มีสูตรทั่วไปว่า CH โดยทั่วไปมักมีคาร์บอน 5 ถึง 40 อะตอมต่อโมเลกุล แม้จะมีโมเลกุลที่สั้นกว่าหรือยาวกว่าบ้างในสารผสม คาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน ไนตรัสออกไซด์และกลุ่มทั้ง 3 ของแก๊สฟลูโอริเนต ( gas) ได้แก่ ซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ (, ไฮโดรฟลูโอโรคาร์บอน () และเพอฟลูโอโรคาร์บอน ) นับเป็นแก๊สเรือนกระจกที่กำหนดไว้ในพิธีสารเกียวโต ซึ่งได้ถึงกำหนดการบังคับใช้ใน พ.ศ. 2548 คาร์โบไฮเดรต () เป็นสารชีวโมเลกุลที่สำคัญที่เป็นองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด คำว่าคาร์โบไฮเดรตมีรากศัพท์มาจากคำว่า คาร์บอน (carbon) และคำว่าไฮเดรต (hydrate) อิ่มตัวไปด้วยน้ำ ซึ่งรวมกันก็หมายถึงคาร์บอนที่อิมตัวไปด้วยน้ำ เนื่องจากสูตรเคมีอย่างง่ายก็คือ (C•HO) n ซึ่ง n≥3 โดยคาร์โบไฮเดรตจัดเป็นสารประกอบแอลดีไฮด์ (aldehyde) หรือคีโทน (ketone) ที่มีหมู่ไฮดรอกซิล (hydroxyl group, -OH) เกาะอยู่เป็นจำนวนมาก จึงเรียกว่า สารประกอบโพลีไฮดรอกซีแอลดีไฮด์ (polyhydroxyaldehyde) หรือ โพลีไฮดรอกซีคีโทน (polyhydroxyketone) ซึ่งการที่มีหมู่ไฮดรอกซิลในโมเลกุลนั้น ทำให้เกิดการวางตัวกัน และยังสามารถทำปฏิกิริยาหรือสร้างพันธะกับสารอื่นๆได้ ดังนั้น คาร์โบไฮเดรตจึงมีความหลากหลายทั้งในด้านของโครงสร้างทางเคมี และบทบาททางชีวภาพอีกด้วย หน่วยที่เล็กทีสุดของคาร์โบไฮเดรตก็คือน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวหรือโมโนแซคคาร์ไรด์ ตำแหน่งพันธะคู่ของคาร์บอนกับคาร์บอนภายในโซ่กรดคาร์บอกซิลิก จะระบุเป็นอักษรกรีก
อะตอมคาร์บอนที่ใกล้กลุ่มคาร์บอกซิลมากที่สุดเรียกว่าคาร์บอน"อัลฟา" ถัดไปเรียกว่าคาร์บอน"บีตา" เป็นต้น
อะตอมคาร์บอนในกลุ่มเมธิล (methyl group) ท้ายสุดของโซ่ไฮโดรคาร์บอนเรียกว่าคาร์บอน "โอเมกา" เพราะเป็นอักษรสุดท้ายของชุดตัวอักษร
กรดไขมันโอเมกา-3 มีพันธะคู่ห่างจากคาร์บอนโอเมกา 3 คาร์บอน เทียบกับกรดไขมันโอเมกา-6 ที่มีพันธะคู่ห่างจากคาร์บอนโอเมกา 6 คาร์บอน (ดูรูป) กรดไขมันเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่เป็นองค์ประกอบพื้นฐานของไขมันทุกชนิด มีคาร์บอนตั้งแต่ 4 – 36 ตัว ไม่แตกกิ่ง พันธะระหว่างคาร์บอนอาจเป็นพันธะเดี่ยวทั้งหมด ซึ่งเรียกว่ากรดไขมันอิ่มตัว หรือมีพันธะคู่ปนกับพันธะเดี่ยว ซึ่งเรียกว่ากรดไขมันไม่อิ่มตัว จำนวนของคาร์บอนในกรดไขมันส่วนใหญ่มักเป็นเลขคู่ จุดหลอมเหลวของกรดไขมันขึ้นกับจำนวนคาร์บอนและจำนวนพันธะคู่ เช่นที่อุณหภูมิห้อง กรดไขมันอิ่มตัวที่มีคาร์บอน 12 – 24 ตัวอยู่ในสภาพเป็นไข ในขณะที่กรดไขมันไม่อิ่มตัวที่มีคาร์บอนเท่ากันยังเป็นน้ำมันอยู่ เป็นต้น กรดไขมัน () เป็นกรดคาร์บอกซิลิก (carboxylic acid) ซึ่งมีหางเป็นโซ่แบบ อะลิฟาติก (aliphatic) ยาวมีทั้งกรดไขมันอิ่มตัว (saturated) และกรดไขมันไม่อิ่มตัว (unsaturated) กรดไขมันจะมีคาร์บอน อย่างน้อย 8 อะตอม และส่วนใหญ่จะเป็นจำนวนเลขคู่ เพราะกระบวนการชีวสังเคราะห์ ของกรดไขมันจะเป็นการเพิมโมเลกุลของอะซิเตต ซึ่งมีคาร์บอน อยู่ 2 อะตอม