„Żaden pierwiastek nie jest tak niezbędny dla życia jak węgiel” — napisano w pewnej książce (J. Emsley, Nature’s Building Blocks). Dzięki swoim wyjątkowym właściwościom atomy węgla mogą łączyć się zarówno ze sobą, jak i z innymi pierwiastkami. W ten sposób powstają miliony związków chemicznych, a kolejne wciąż się odkrywa lub syntetyzuje.

Jak pokazano poniżej, atomy węgla mogą tworzyć przeróżne kształty — łańcuchy, piramidy, pierścienie, płaszczyzny czy rurki. Węgiel to naprawdę niezwykły pierwiastek!

DIAMENT

Atomy węgla tworzą piramidy zwane tetraedrami, co sprawia, że struktura diamentu jest niezwykle sztywna. Dzięki temu jest on najtwardszym ze znanych minerałów występujących w przyrodzie. Czysty diament to właściwie jedna cząsteczka węgla.

GRAFIT

To szereg położonych na sobie warstw zbudowanych z ciasno powiązanych atomów węgla. Warstwy te łatwo rozdzielić, tak jak leżące jedna na drugiej kartki papieru. Cechy te sprawiają, że grafit jest zarówno doskonałym smarem, jak i głównym składnikiem wkładów do ołówków a.

GRAFEN

To pojedyncza warstwa atomów węgla połączonych w sześciokąty. Grafen charakteryzuje się wielokrotnie większą wytrzymałością na rozciąganie niż stal. Ślad ołówka może zawierać jedną lub więcej warstw grafenu.

 FULERENY

Te puste w środku cząsteczki węgla przybierają kształty mikroskopijnych piłeczek oraz rurek zwanych nanorurkami. Ich wielkość mierzy się w nanometrach, czyli miliardowych częściach metra.

ORGANIZMY ŻYWE

Atomy węgla tworzą zasadniczy „szkielet” komórek roślin oraz organizmu człowieka i zwierząt — są składnikiem węglowodanów, tłuszczów, a także aminokwasów.