Les composés organiques sont ceux dont dépend la vie et ils contiennent tous du carbone. En fait, la définition d'un composé organique est celle qui contient du carbone. C'est le sixième élément le plus abondant dans l'univers, et le carbone occupe également la sixième position sur le tableau périodique. Il a deux électrons dans sa coque intérieure et quatre dans l'extérieur, et c'est cet arrangement qui fait du carbone un élément si polyvalent. Parce qu'il peut se combiner de tant de manières différentes, et parce que les liaisons carbone sont suffisamment fortes pour rester intactes dans l'eau - l'autre exigence de la vie - le carbone est indispensable à la vie telle que nous la connaissons. En fait, un argument peut être avancé que le carbone est nécessaire pour que la vie existe ailleurs dans l'univers aussi bien que sur Terre.
TL, DR (trop long, pas lu)
Parce qu'il a quatre électrons dans sa deuxième orbitale, qui peut accueillir huit, le carbone peut se combiner de différentes façons, et il peut former de très grosses molécules. Les liaisons carbone sont fortes et peuvent rester ensemble dans l'eau. Le carbone est un élément tellement polyvalent qu'il existe près de 10 millions de composés carbonés différents.
C'est la Valence
La formation de composés chimiques suit généralement la règle des octets par laquelle les atomes cherchent la stabilité en gagnant ou en perdant des électrons. pour atteindre le nombre optimal de huit électrons dans leur coquille externe. A cette fin, ils forment des liaisons ioniques et covalentes. Lors de la formation d'une liaison covalente, un atome partage des électrons avec au moins un autre atome, permettant aux deux atomes d'atteindre un état plus stable. Avec seulement quatre électrons dans son enveloppe extérieure, le carbone est également capable de donner et d'accepter électrons, et il peut former quatre liaisons covalentes à la fois. La molécule de méthane (CH 4) est un exemple simple. Le carbone peut aussi former des liens avec lui-même, et les liens sont forts. Le diamant et le graphite sont tous deux composés entièrement de carbone. Le plaisir commence lorsque le carbone se lie à des combinaisons d'atomes de carbone et d'autres éléments, en particulier l'hydrogène et l'oxygène. La formation des macromolécules Considérons ce qui se passe quand deux atomes de carbone forment une liaison covalente L'un et l'autre. Ils peuvent se combiner de plusieurs façons, et dans un, ils partagent une paire d'électrons unique, laissant trois positions de liaison ouvertes. La paire d'atomes a maintenant six positions de liaison ouvertes, et si un ou plusieurs sont occupés par un atome de carbone, le nombre de positions de liaison augmente rapidement. Molécules constituées de grandes chaînes d'atomes de carbone et d'autres éléments sont le résultat. Ces chaînes peuvent croître linéairement, ou elles peuvent se fermer et former des anneaux ou des structures hexagonales qui peuvent également se combiner avec d'autres structures pour former des molécules encore plus grandes. Les possibilités sont presque illimitées. À ce jour, les chimistes ont catalogué près de 10 millions de composés carbonés différents. Les plus importants pour la vie comprennent les glucides, qui sont entièrement formés de carbone, d'hydrogène, de lipides, de protéines et d'acides nucléiques, dont l'exemple le plus connu est l'ADN. Pourquoi pas le silicium? Le silicium est l'élément juste sous le carbone dans le tableau périodique, et il est environ 135 fois plus abondant sur Terre. Comme le carbone, il n'a que quatre électrons dans sa couche externe, alors pourquoi les macromolécules qui forment les organismes vivants ne sont-elles pas à base de silicium? La raison principale est que le carbone forme des liaisons plus fortes que le silicium à des températures favorables à la vie, en particulier avec lui-même. Les quatre électrons non appariés dans la coque externe du silicium sont dans sa troisième orbitale, qui peut potentiellement accueillir 18 électrons. Par contre, les quatre électrons non appariés de Carbon sont dans leur seconde orbitale, qui ne peut en contenir que 8, et lorsque l'orbitale est remplie, la combinaison moléculaire devient très stable. Parce que le lien carbone-carbone est plus fort que la liaison silicium-silicium, les composés carbonés restent ensemble dans l'eau tandis que les composés de silicium se séparent. En outre, une autre raison probable de la domination des molécules à base de carbone sur Terre est l'abondance de l'oxygène. L'oxydation alimente la plupart des processus de la vie, et un sous-produit est le dioxyde de carbone, qui est un gaz. Les organismes formés avec des molécules à base de silicium auraient probablement aussi de l'énergie provenant de l'oxydation, mais puisque le dioxyde de silicium est un solide, ils devraient expirer des matières solides.
