типо конкурс ... без победителей ... парадокс но интересно, наверное

[Oleg.Ol]

Я предложил некогда Пипе некоторое маленькое "исследование":

Но расскажи ребятам почему так важен углерод для всего живого ...
Расскажи о его уникальном ядре - геометрия, точная симметрия икосаэдра(углерод-12) и о геометрии икосаэдра с  центром ("плавающая" симметрия икосаэдра-додекаэдра - углерод-13) ... расскажи почему другие изотопы углерода нестабильны(например, углерод-14) ... здесь очень важен именно симметрийный компонент - симметрия 5 порядка ... (вспомни о паркетах Пенроуза и о структурах Аммана-Маккея ... квазикристаллах)
 
Это очень важно чтобы понять, что то белковое разнообразие что мы имеем в феномене живой материи ... увы невозможно на основе других сродных углероду элементах, например на кремнии ...

И именно поэтому все нанотехнологии "крутятся" вокруг углерода ...

Но Пипе это, наверное, неинтересно ... или ненавидит она меня действительно всерьез (хоть этого я понять не могу ... если это так) ...

Вот и предлагаю форумчанам самостоятельно это исследование произвести и подтвердить или опровергнуть тезиз задания:  

... белковое разнообразие что мы имеем в феномене живой материи ... увы невозможно на основе других сродных углероду элементах, например на кремнии ...

Было бы здорово, если бы возник тут некий брейн-сторм ... надежды мало, но вдруг?
И поверьте - это очень важно ... дело не углеглероде даже, а в симметрии ...

[valeriy]

И поверьте - это очень важно ... дело не углеглероде даже, а в симметрии ...

Вот тот человек, который горит желанием организовать брейн-шторм, ему и следует первым выдать, в качестве затравки, свою собственную версию того, почему именно углерод является единственным и исключительным элементом, вокруг которого строится живая материя.

[kadh]

белковое разнообразие что мы имеем в феномене живой материи ... увы невозможно на основе других сродных углероду элементах, например на кремнии

Я бы не стал так однозначно утверждать, что на кремнии это невозможно. Просто углерод подходит лучше. Одной из причин этого (если не главной), на мой взгляд является то, что химическая связь углерод-угрерод (С-С) - самая прочная. Поэтому алмаз - самый твёрдый. У кремния связь слабее, а вес больше. Поэтому и углерод, а не кремний.

[Pipa]

Вот тот человек, который горит желанием организовать брейн-шторм, ему и следует первым выдать, в качестве затравки, свою собственную версию того, почему именно углерод является единственным и исключительным элементом, вокруг которого строится живая материя.

   Он затравку выдавал с соседней теме. Свел дело к симметрии:

Расскажи о его уникальном ядре - геометрия, точная симметрия икосаэдра(углерод-12) и о геометрии икосаэдра с  центром ("плавающая" симметрия икосадра-додекаэдра - углерод-13) ... расскажи почему другие изотопы углерода нестабильны(например, углерод-14) ... эдесь очень важен именно симметрийный компонент - симметрия 5 порядка ... (вспомини о паркетах Пенроуза и о структурах Аммана-Маккея ... квазикристаллах)
 
Это очень важно чтобы понять, что то белковое разнообразие что мы имеем в феномене живой материи ... увы невозможно на основе других сродных углероду элементах, например на кремнии ...

И именно поэтому все нанотехнологии "крутятся" вокруг углерода ...

[Любовь]

Свел дело к симметрии

ну так выдайте свой вариант... как биолог...

[Pipa]

Моя версия:
   Углерод выполняет роль молекулярного скелета. А скелет каким должен быть? - Гибким (где надо) и прочным, аналогично позвоночнику. Причем прочность нужна в первую очередь химическая, не механическая! Сейчас я распишу свою логику рассуждений подробнее.
   Вот собираем мы скелет молекулы из атомов, т.к. вроде бы не из чего нам его больше собирать. Возникает вопрос, из каких атомов эту цепочку станем собирать - из одинаковых (одного и того же элемента) или разных? Казалось бы, какая разница - из чего не собери, лишь бы прочной была (по Кадху). А на деле оказывается иначе. Если собирать скелет из цепочки разных атомов, то на каждом месте, где друг с другом стыкуются два разных атома, возникнет поляризация. Т.е. возникнет электрический диполь из-за того, что электронная плотность на одном атоме будет больше, чем у соседа. Ведь что такое химическая связь? - обобществление электронов. А когда пара составлена из химических элементов разного типа (разные диаметр, заряд ядра, сродство к электрону и т.д.), то электроны возле такой пары не захотят распределяться равномерно - рядом с одним электронов будет гуще, а рядом с его соседом жиже. Иными словами, такая связь будет поляризована, а сами атомы в такой цепочке приобретут частичные электрические заряды.
   Вот эти самые электрические заряды дипольного рода будут провоцировать атаку на них других заряженных молекул и ионов. Вот хотя бы всё той вездесущей воды, которая в растворе диссоциирует на ионы. При этом защититься от этой атаки практически невозможно, т.к. силы электростатического притяжения на малых расстояниях черезвычайно сильны и как-либо экранировать их на молекулярном уровне сложно. А как только сторонний ион притянется к нашему скелету в месте его зарядовой поляризации, то возникнет конкуренция за заряд между внезапно появившимся конкурентом и атомом соседа по скелету. И далеко не факт, что соседу удастся отстоять свое соседство. Кроме того, молекулярные реакции носят статистический характер. И если такие наскоки агрессивных ионов происходят очень часто (а оно так и есть - десятки тысяч наскоков за секунду), то какому-то залетному претенденту на заряд может однажды и повезти. И тогда наш скелет развалится по месту гетеропары, просуществовав лишь несколько секунд. Отсюда вытекает следствие - чтобы обеспечить химическую инертность скелета в агрессивной среде, необходимо обеспечить примерное равенство электрического заряда во всех узлах скелета. А последнее можно достигнуть лишь при идентичности всех атомов в скелете.
   Итак мы пришли к логическому выводу, что для обеспечения химической инертности скелета, собирать его придется из атомов одного и того же сорта, т.е. одного и того же химического элемента. А для того, чтобы один и тот же атом образовывал химическую связь сразу с двумя своими соседями (причем точно такими же как и он), его придется выбирать ровно из середины периода таблицы Менделеева. Только тогда межатомные связи получатся заведомо неполярными. Вот и приходится его выбирать из 4-й группы. А что у нас там? - Углерод, кремний, германий, олово, свинец.
   Ну а теперь пришел черед озаботиться о том, что сказал Кадх, - о механической прочности связи. Тут прочность межатомной связи очень быстро падает с увеличением размера атома. У атомов тяжелых элементов, с одной стороны, валентные электроны находятся далеко от ядра, а потому слабее удерживаются в атоме (сила притяжения падает пропорционально квадрату расстояния от ядра). А с другой стороны, более близкие к ядру электроны (не участвующие в создании валентной связи) своим зарядом частично экранируют силу притяжение ядра, отталкивая своим зарядом периферийных. Вот из-за этого и получается, что тяжелые члены 4-ой группы - металлы, для изготовления прочной цепочки непригодные. Заведомо годится углерод, как самый миниатюрный, и кремний под вопросом. Сравнивая химические свойства кремния с углеродом, видим, что межуглеродные связи много прочнее, чем межкремниевые. А раз так, то использовать для построения молекулярных скелетов кремний нет никакого резона. Тем паче, что экономить не приходится, т.к. оба элемента недефицитны и широко распространены в природе.
   Помимо всего перечисленного, углерод оказался непревзойденным чемпионом по части образования кратных связей в скелете (двойных и тройных). Это тоже очень важный для молекулярной геометрии фактор, т.к. одинарная связь в скелете работает как шарнир - конструкция вокруг этой связи поворачивается. А вот двойная связь уже полностью "цементирует сустав", делая его полностью неподвижным. Это очень полезное свойство конструкционного материала, когда скелет можно в одном месте сделать подвижным, а в другом жестко зафиксировать. В то время как кремний, кажется, двойных связей друг с дружкой не образует, а тройных и подавно.

[Oleg.Ol]

Пипа

Помимо всего перечисленного, углерод оказался непревзойденным чемпионом по части образования кратных связей в скелете (двойных и тройных).

Ага. И не только ...

Блин, молодци! Пипа, молодец ... Кадх, тоже молодец ...
Но еще не конец

как образуются квазикристаллы(решетки 5 порядка)

-------
предыущий помт не мой - я его удалил. ... кажется некий паря вскрыл .... 
  

[kadh]

Да, молодец Пипочка, всё достаточно грамотно разложила.

Я бы ещё добавил, что кроме структурных преимуществ углерода, стоит упомянуть энергетическое.

Кроме высокой прочности (а вернее, благодаря ей) углеродные связи обладают ещё и наибольшей энергоёмкостью. И это касается не только углерод-углеродных связей, но и углерод-водородных, например. Поэтому углеводороды и являются наилучшими химическими энергоносителями. Малый вес и высокая энергоёмкость. Это тоже весьма существенный плюс в пользу углерода.

[Pipa]

Я бы ещё добавил, что кроме структурных преимуществ углерода, стоит упомянуть энергетическое.
Кроме высокой прочности (а вернее, благодаря ей) углеродные связи обладают ещё и наибольшей энергоёмкостью.

   Я думаю, что это неправильное толкование. О какой-то самостоятельной "энергетичности" углерода не может быть и речи. Во всех этих случаях речь идет лишь о тепловом эффекте реакции углерода с кислородом. Очевидно, что углерод здесь далеко не чемпион. Тот же магний будет гореть в кислородной атмосфере с гораздо большим выделением энергии.

И это касается не только углерод-углеродных связей, но и углерод-водородных, например. Поэтому углеводороды и являются наилучшими химическими энергоносителями. Малый вес и высокая энергоёмкость. Это тоже весьма существенный плюс в пользу углерода.

   Высокой энергоемкостью углеводороды обязаны более ... водороду, чем углероду . Водород горит, давая почти в 4 раза больше тепла, чем уголь (углерод). См. таблицу удельных теплот сгорания. Соединение водорода с углеродом просто придает водороду более компактную форму, в противном случае он был бы газом и занимал слишком большой объем.
   А в целом крепость как углерод-углеродных, так и углерод-водородных связей находится в обратной (!) зависимости от теплоты сгорания топлива. Поскольку, согласно правилам химической термодинамики, теплота химической реакции рассчитывается как энергия образования новых связей за вычетом (!) энергии старых исчезающих связей. В реакциях горения, образуются новые связи углерода с кислородом, а старые углерод-углеродные и углерод-водородные связи разрываются. Поэтому сила последних вычитается из общего энергетического эффекта реакции горения, а потому уменьшает ее энергетический эффект. Т.е. если бы углерод-углеродные и углерод-водородные связи были слабее, то углеводородное топливо горело бы только жарче.

[kadh]

думаю, что это неправильное толкование

Я просто неудачно выразился.

Конечно надо было сказать о том, что у углерода малый радиус атома, и это с одной стороны даёт прочную связь углерод-углерод, а с другой энергоёмкость связи углерод-водород.

речь идет лишь о тепловом эффекте реакции углерода с кислородом

Разумеется.

Это и подразумевалось.

Тот же магний будет гореть в кислородной атмосфере с гораздо большим выделением энергии.

Ну да. А ещё лучше он будет гореть во фторе. Но речь-то шла не об этом.

Вот ты вроде споришь, а на деле соглашаешься. )))

Высокой энергоемкостью углеводороды обязаны более ... водороду, чем углероду

Разве нет?

Соединение водорода с углеродом просто придает водороду более компактную форму, в противном случае он был бы газом и занимал слишком большой объем

Ну вот. О том и речь.

Т.е. если бы углерод-углеродные и углерод-водородные связи были слабее, то углеводородное топливо горело бы только жарче.

Ох, Пипочка, Пипочка... )))

Тебя послушать, так можно подумать, что углеводороды - просто никакие энергоносители...

[Любовь]

Высокой энергоемкостью углеводороды обязаны более ... водороду, чем углероду

если бы еще водород цепочки образовывал...

Т.е. если бы углерод-углеродные и углерод-водородные связи были слабее, то углеводородное топливо горело бы только жарче.

и где конец, а где начало...
 Пипусь, отчего даже в биохимии, которой посвещена вся жисть, сплошные противоречия...
но потому и компилируются в целое абсолютно противоположные мнения из инета 

[Любовь]

Вот ты вроде споришь, а на деле соглашаешься. )))

а Виталюсик еще удивляется с чего делаются выводы о жажде власти...

kadh, от законов природы не уйти, но последнее слово хотца оставить за собой, вот она и плетет паутину сама себе...

[Vitaliy]

Вот ты вроде споришь, а на деле соглашаешься. )))

Ты что, до сих пор манеры аргументации Кадха не просекла? Sancta simplicitas!  

а Виталюсик еще удивляется с чего делаются выводы о жажде власти...

Верно заметил наш Бондарь в соседней ветке... Именно тобой движет неуемная и неумная жажда власти. Вот только Боже упаси... бодливой корове... как говорят в народе...

kadh, от законов природы не уйти, но последнее слово хотца оставить за собой, вот она и плетет паутину сама себе...

И здесь реплика, приведенная Бондарем, на удивление точно реализуется. Я ни разу не запомнил здесь на форуме ситуации, чтобы ты не оставила именно за собой последнего слова. Думаю, что и на этот пост ты непременно ответишь. Хоть зашибись апстену... хоть сказать абсолютно нечего. Но ОНО будет-таки сказано. Любые дискуссии с тобой прекращаются лишь по инициативе другой стороны, которая плюнет, махнет рукой и скажет про себя в сердцах: да за...сь оно на..й! - все равно толку не будет... 

[Любовь]

Vitaliy, солнце, ну что бы новенького
про Вашу любовь ко мне я уже давно в курсе...

а kadh`а касаемо - так то вы не догоняете...
они с Олежей уж сколь пытаются ее в себя самую вернуть чиста по-мужски, ужо какие пряники расписные в ход идут (я же чиста по-женски кнутом пульзую , уж как ей подыгрывают, а она спит и видит себя пушечным мясом ксендзючки...
любовь зла... точнее - работает его величество резонанс...
(напомню, что он лежит в основе любого взаимодействия, в обмене инфы и энергии в том числе

[kadh]

Ты что, до сих пор манеры аргументации Кадха не просекла?

Нормальная у меня манера аргументации. Не надо ля-ля...

Пипа меня поправила. Я с ней по сути согласился. Только уточнил пару моментов. В чём претензии-то?

Её я очень уважаю и люблю, хотя и считаю, что ей очень не к лицу (и во вред) очарованность грубой лестью. Твоей, в частности.
 
Но с нею мы как-нибудь сами разберёмся, без посредников, аргументирующих по "классовому принципу", которые хвалят "своих" почём зря. И столь же почём зря хают "чужих".

Эту же пристрастность ты пытаешься привить и Пипе, что ей изначально не свойственно (ну может отдельными перегибами).

И после этого ты ещё порицаешь мою "манеру аргументации"?!

За что же это?