Perché il carbonio è così onorato? Il fatto è che ogni atomo di carbonio ha la capacità di formare legami con altri 4 atomi. Nel linguaggio dei chimici, questo si chiama "valenza". Il carbonio si combina facilmente con atomi sia più attivi che meno attivi di altri elementi. Ma soprattutto, gli atomi di carbonio possono combinarsi tra loro, formando lunghe catene che, dopo tale connessione, hanno ancora legami di valenza sufficienti per continuare a combinarsi con atomi di altri elementi. Pertanto, i composti del carbonio sono numerosi e diversi nelle loro proprietà fisiche e chimiche. Tanto che per il loro studio è stata assegnata una sezione separata di chimica. E poiché i composti del carbonio, le proteine, costituiscono la base di tutti gli organismi viventi, questa sezione si chiama chimica organica.
Il complesso inizia con il semplice. I composti organici più semplici sono gli idrocarburi. Qui il carbonio si combina con atomi di idrogeno o con altri atomi di carbonio. Consideriamo più in dettaglio quali combinazioni sono possibili qui.
L’idrocarburo più semplice è il gas metano. La sua formula è CH4. Tutti i legami di valenza dell’atomo di carbonio sono occupati da atomi di idrogeno.
Ora rimuoviamo uno degli atomi di idrogeno e mettiamo un altro atomo di carbonio al suo posto. Una catena così semplice sarà in grado di legarsi a sé, oltre a quelli già esistenti, altri tre atomi di idrogeno, formando una nuova sostanza, il gas etano, C2H6.
Continuiamo a combinare ulteriormente gli atomi di carbonio e idrogeno. Sostituendo un atomo di idrogeno in etano con un atomo di carbonio e "saturando" i restanti legami di valenza con atomi di idrogeno, otteniamo il successivo da idrocarburi saturi. È gas propano, la cui formula chimica è C3H8. Dopo aver fatto di nuovo una tale combinazione, otteniamo la formula per il gas butano, C4H10.
Il butano è un gas incolore con un odore pungente. Il butano, così come il già citato metano, etano e propano, è combustibile. Il gas domestico fornito alle nostre cucine è una miscela di propano e butano. Questi gas sono facilmente compressi e si trasformano in un liquido a temperatura normale. In forma liquida, vengono spesso trasportati in serbatoi etichettati "propano-butano". Non è il butano stesso che esplode, ma la sua miscela con l’aria a una concentrazione dal 2 al 9 percento. Pertanto, se il bruciatore della stufa a gas si spegne e c’è un forte odore di butano, in nessun caso non si deve accendere la luce e accendere il fuoco, ma aerare bene la stanza.
Come tutti gli idrocarburi saturi, il gas butano è la base per la produzione di un gran numero di materie plastiche e altri materiali utili. Viene utilizzato anche nell’industria alimentare. La frutta conservata in atmosfera di butano non si deteriora. Inoltre, il gas butano viene utilizzato nelle confezioni aerosol come atomizzatore. Deodoranti e profumi cadono sul nostro corpo in un getto di butano.
Come puoi vedere, la chimica organica è una delle scienze più interessanti studiate a scuola. Chi crede che non sia così, mi riferisco al libro più interessante di A. Azimov (è meglio conosciuto come scrittore di fantascienza) "The World of Carbon". Fidati di me, è una lettura deliziosa!