Olja, stenkol, ved och diamanter är uppbyggda av kolatomer. Kol består av kolatomer som kan binda sig till varandra på flera olika sätt och ingå i flera olika föreningar. Så beroende på hur kolatomerna sitter ihop så kan de bilda olika saker. Så om kolatomerna sitter staplade på varandra i plan lager så får vi vanlig grafit. Om kolatomerna sitter ihop i en tredimensionell struktur bildar de en diamant.
Luften är inte tom som man kan tro. Man kan jämföra luften med vattnet. Men molekylerna i luften sitter inte lika tätt ihop som de gör i vattnet. Man kallar därför luftens ämnen för gaser istället för vätskor. Det finns olika molekyler i luften. Kvävemolekylerna (78%) och syremolekylerna (21 %) är flest. Bara 0,038% är Koldioxidmolekyler. Men de här fjuttiga 0,038 % är ack så viktiga. Dem är grunden till allt liv på jorden.
Kolatomer blir till koldioxidmolekyler via förbränning av t.ex. grafit, stenkol och olja. När kolet förbränns så reagerar kolatomerna med syreatomer och som i sin tur bildar koldioxid. Koldioxid har i sin tur helt annorlunda egenskaper än vanligt kol som man t.ex. eldar med.
Men kolatomer finns också i luften som metanmolekyler. Metanmolekyler kommer från bakterier i våtmarker (metangas) när dött materia ruttnar eller från många djurs magar.
Kolatomer finns inte alltid kvar i växter och djur. Kolatomerna cirkulerar i ett kretslopp mellan döda, levande organismer, luften, vattnet, fossila bränslen såsom olja och kol. Hos levande organismer är omsättningen av de här kretsloppen ganska snabb. Hos fossila bränslen kan omsättningen ta miljoner år. De här kretsloppen har gemensamt att kolatomerna någon gång funnits levande i organismer. Studier om kolföreningens kemi kallas därför för organisk kemi.
Fossila bränslen är snabbt och enkelt ca 250 miljoner år gamla växter och döda djur som nedbrytarna inte hann äta upp. De här resterna förvandlades så småningom till olja eller kol. Kolatomerna i koldioxidmolekylerna som växterna tog upp blev i sin tur till glukos, sedan till cellulosa hos växterna. Djuren som sen äter av växterna får i sig cellerna som sedan blir till kolkedjor i kol och olja. Växterna tog hjälp av fotosyntesen för att ta upp energin som nu finns i olja och kol. Koldioxidmolekyler i atmosfären minskade väldigt kraftigt under denna period då det gick åt så mycket till växternas fotosyntes.
Den stora skillnaden mellan djur och växter i vattnet och på land är att djuren och växterna i vattnet är omgivna av vattenmolekyler i vätskeform, istället för gasform. Koldioxidmolekyler och syremolekyler finns bland alla vattenmolekyler i vattnet. Syremolekyler och koldioxiden (blir till koldioxidmolekyler i vätskeform) kan vandra mellan luften och vattnet.
Kolatomerna som finns i koldioxidmolekylerna blir till karbonatjoner. Det är koldioxidmolekyler med en extra syreatom. Skaldjur har nytta av detta då de tar upp karbonatjoner och använder dem för att göra sina kalkskal. Tack vare solens strålningsenergi kan klorofyllet hos alger och växtplankton skapa om koldioxidmolekylerna och vattenmolekylerna till energirika glukosmolekyler.
I vattnet så bildas det också avgaser, precis som på land. Avgaserna som bildas under vattnet är syremolekyler. Alla levande djur i vattnet kan äta de här energirika glukosmolekylerna och på så sätt få i sig energi. När djuren sedan ska omvandla energin går det till på samma sätt som på land, fast n är alla molekyler i vätskeform.
Tack
SvaraRadera