home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ HPAVC / HPAVC CD-ROM.iso / pc / HOMEWORK.ZIP / CHEORGAN.TXT < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1998-07-25  |  7.0 KB  |  172 lines
  1. I.    Introduction
  2.  
  3.   A.    The History of Carbon
  4.  
  5.  
  6. II.    Occurrences in Nature
  7.  
  8.   A.    Diamond
  9.  
  10.   B.    Graphite
  11.  
  12.   C.    Coal and Charcoal
  13.  
  14.   D.    Amorphous Carbon
  15.  
  16.  
  17. III.        Carbon Compounds
  18.  
  19.   A.    Inorganic
  20.  
  21.   B.    Organic
  22.  
  23.  
  24. IV.    The Carbon Cycle
  25.  
  26.  
  27. IV.    Conclusion
  28.  
  29.  
  30.  
  31.  
  32.  
  33.  
  34.  
  35.  
  36.  
  37.  
  38.  
  39.  
  40.  
  41.  Carbon, an element discovered before history itself, is one of the
  42. most abundant elements in the universe.  It can be found in the sun, the
  43. stars, comets, and the atmospheres of most planets.  There are close to ten
  44. million known carbon compounds, many thousands of which are vital to the
  45. basis of life itself  (WWW 1).
  46.  
  47.  Carbon occurs in many forms in nature.  One of its purest forms is
  48. diamond.  Diamond is the hardest substance known on earth.  Although
  49. diamonds found  in nature are colorless and transparent, when combined with
  50. other elements its color can range from pastels to black.  Diamond is a
  51. poor conductor of heat and electricity.  Until 1955 the only sources of
  52. diamond were found in deposits of volcanic origin.  Since then scientists
  53. have found ways to make diamond from graphite and other synthetic
  54. materials.  Diamonds of true gem quality are not made in this way (Beggott
  55. 3-4).
  56.  
  57.  Graphite is another form of carbon.  It occurs as a mineral in
  58. nature, but it can be made artificially from amorphous carbon.  One of the
  59. main uses for graphite is for its lubricating qualities.  Another is for
  60. the "lead" in pencils.  Graphite is used as a heat resistant material and
  61. an electricity conductor.  It is also used in nuclear reactors as a
  62. lubricator (Kinoshita 119-127).
  63.  
  64.  Amorphous carbon is a deep black powder that occurs in nature as a
  65. component of coal.  It may be obtained artificially from almost any organic
  66. substance by heating the substance to very high temperatures without air.
  67. Using this method, coke is produced from coal, and charcoal is produced
  68. from wood.  Amorphous carbon is the most reactive form of carbon.  Because
  69. amorphous carbon burns easily in air, it is used as a combustion fuel.  The
  70. most important uses for amorphous carbon are as a filler for rubber and as
  71. a black pigment in paint (WWW 2).
  72.  
  73.  There are two kinds of carbon compounds.  The first is inorganic.
  74. Inorganic compounds are binary compounds of carbon with metals or metal
  75. carbides.  They have properties ranging from reactive and saltlike; found
  76. in metals such as sodium, magnesium, and aluminum, to an unreactive and
  77. metallic, such as titanium and niobium (Beggott 4).
  78.  
  79.  Carbon compounds containing nonmetals are usually gases or liquids
  80. with low boiling points.  Carbon monoxide, a gas, is odorless, colorless,
  81. and tasteless.  It forms during the incomplete combustion of carbon
  82. (Kinoshita 215-223).  It is highly toxic to animals because it inhibits the
  83. transport of oxygen in the blood by hemoglobin (WWW 2).  Carbon dioxide is
  84. a colorless, almost odorless gas that is formed by the combustion of
  85. carbon.  It is a product that results from respiration in most living
  86. organisms and is used by plants as a source of carbon.  Frozen carbon
  87. dioxide, known as dry ice, is used as a refrigerant.  Fluorocarbons, such
  88. as Freon, are used as refrigerants (Kinoshita 225-226).
  89.  
  90.  Organic compounds are those compounds that occur in nature.  The
  91. simplest organic compounds consist of only carbon and hydrogen, the
  92. hydrocarbons.  The state of matter for organic compounds depends on how
  93. many carbons are contained in it.  If a compound has up to four carbons it
  94. is a gas, if it has up to 20 carbons it is a liquid, and if it has more
  95. than 20 carbons it is a solid (Kinoshita 230-237).
  96.  
  97.  The carbon cycle is the system of biological and chemical processes
  98. that make carbon available to living things for use in tissue building and
  99. energy release (Kinoshita 242).  All living cells are composed of proteins
  100. consisting of carbon, hydrogen, oxygen, and nitrogen in various
  101. combinations, and each living organism puts these elements together
  102. according to its own genetic code.  To do this the organism must have these
  103. available in special compounds built around carbon.  These special
  104. compounds are produced only by plants, by the process of photosynthesis.
  105. Photosynthesis is a process in which chlorophyll traps and uses energy from
  106. the sun in the form of light.  Six molecules of carbon dioxide combine with
  107. six molecules of water to form one molecule of glucose (sugar).  The
  108. glucose molecule consists of six atoms of carbon, twelve of hydrogen, and
  109. six of oxygen.  Six oxygen molecules, consisting of two oxygen atoms each,
  110. are also produced and are discharged into the atmosphere unless the plant
  111. needs energy to live.  In that case, the oxygen combines with the glucose
  112. immediately, releasing six molecules of carbon dioxide and six of water for
  113. each molecule of glucose (Beggott 25-32).  The carbon cycle is then
  114. completed as the plant obtains the energy that was stored by the glucose.
  115. The length of time required to complete the cycle varies.  In plants
  116. without an immediate need for energy, the chemical processes continue in a
  117. variety of ways.  By reducing the hydrogen and oxygen content of most of
  118. the sugar molecules by one water molecule and combining them to form large
  119. molecules, plants produce substances such as starch,  inulin  , and fats
  120. and store them for future use.  Regardless of whether the stored food is
  121. used later by the plant or consumed by some other organism, the molecules
  122. will ultimately be digested and oxidized, and carbon dioxide and water will
  123. be discharged.  Other molecules of sugar undergo a series of chemical
  124. changes and are finally combined with nitrogen compounds to form protein
  125. substances, which are then used to build tissues (WWW 2).
  126.  
  127.  Although protein substances may pass from organism to organism,
  128. eventually these too are oxidized and form carbon dioxide and water as
  129. cells wear out and are broken down, or as the organisms die.  In either
  130. case, a new set of organisms, ranging from fungi to the large scavengers,
  131. use the waste products or tissues for food, digesting and oxidizing the
  132. substances for energy release (WWW 1).
  133.  At various times in the Earth's history, some plant and animal
  134. tissues have been protected by erosion and sedimentation from the natural
  135. agents of decomposition and converted into substances such as peat,
  136. lignite, petroleum, and coal.  The carbon cycle, temporarily interrupted in
  137. this manner, is completed as fuels are burned, and carbon dioxide and water
  138. are again added to the atmosphere for reuse by living things, and the solar
  139. energy stored by photosynthesis ages ago is released (Kinoshita 273-275).
  140.  
  141.  Almost everything around us today has some connection with carbon
  142. or a carbon compound.  Carbon is in every living organism.  Without carbon
  143. life would not exist as we know it.
  144.  
  145.  
  146.  
  147.  
  148.  
  149.  
  150.  
  151.  
  152.  
  153.  
  154.  
  155.  
  156.  
  157.  
  158.  
  159.  
  160. Works Cited
  161.  
  162. 1.    Beggott, Jim     Great Balls of Carbon    New Scientist,  July 6,  1991
  163.  
  164. 2.    Kinoshita, Kim  Carbon Compounds  Random, New York 119-275
  165. 1987
  166.  
  167. 3.    WWW   Carbon  http://www.usc.edu/chem/carbon.html         1995
  168.  
  169. 4.    WWW  Carbon Compounds
  170.    http://www.harvard.edu/depts/chem/carbon.html
  171. 1995
  172.