Referat Vergleich C - Si

Vergleich C - Si

Silicium: lat. silix (Genitiv: silicis) = Kiesel(stein) Kohlenstoff: "C" von Carboneum

Übersicht:

Warum hat Kohlenstoff die Schlüsselrolle für das Leben und nicht Silicium, obwohl

 beide eine große molekulare Vielfalt ermöglichen und

 beide in der 4. Hauptgruppe sind?

Weil

 C keine bes. d. Tendenz hat, durch Elektronenabgabe oder

Aufnahme die stabile Edelgaskonfiguration zu erreichen,

 C eine große Neigung hat mit sich selbst zu reagieren: es entsteht

Kohlenstoff:

Ox.stufe Verbindung

die Vielfalt der organischen Chemie mit ihren ca. 5 Mio. + 4

Verbindungen,

 sich das neutrale Verhalten von Kohlenstoff gegenüber + 3

Reaktionspartnern in der Vielzahl stabiler Oxidationsstufen

ausdrückt (siehe Grafik),

was eine wesentliche Ursache für die Schlüsselrolle von C für das

Leben ist: sie ermöglicht die ungeheure molekulare Vielfalt, + 2

 C flüchtig ist in einigen seiner Verbindungen (CO2), was die

leichte Synthese von Biomolekülen ermöglicht (SiO2 ist z.B. kein

Gas, sondern ein Feststoff  Sand), - 1

 C das einzige Element ist, das sich in fast unbegrenztem Umfang mit sich selbst und anderen Grundstoffen verbinden kann, und

 Si-Wasserstoff-Verbindungen instabiler sind als C-Wasserstoff- - 4

Verbindungen.

O = C = O

O

C

OH

 C  H O

 C  OH H

H  C  C H

Kohlenstoff hat im Gegensatz zu allen anderen Elementen keine bes. Affinität zu Wasser- oder Sauerstoff (parallel mit d. Tendenz, durch Elektronenabgabe oder Aufnahme die stabile Edelgaskonfiguration zu erreichen) Besonders groß ist daher seine Neigung mit sich selbst zu reagieren: es entsteht die Vielfalt der organischen Chemie mit ihren ca. 5 Mio. Verbindungen.

Dieses neutrale Verhalten von Kohlenstoff gegenüber Reaktionspartnern drückt sich - in der für

Hauptgruppenelemente ungewöhnlichen Vielfalt stabiler - Oxidationsstufen aus (siehe Grafik)

Diese ist eine wesentliche Ursache für die Schlüsselrolle von C für das Leben, sie ermöglicht die ungeheure molekulare Vielfalt. Strukturelle Vielfalt alleine ist auch mit anderen Schlüsselelementen wie Si gegeben. Ein weiterer Vorteil von C ist aber seine Flüchtigkeit in einigen seiner Verbindungen (CO2), die die leichte Synthese von Biomolekülen ermöglicht. Analoge Si-Verbindungen sind nicht flüssige Feststoffe. Des weiteren ist Kohlenstoff das einzige Element, das sich in fast unbegrenztem Umfang mit sich selbst und anderen Grundstoffen verbinden kann.