6. 탄소 C
Carbon
| 라틴어의 carbo(숯)에서 유래. 그 어원은 인도유럽어의 ker (태우다)에 있다고 한다. |
우주 중의 탄소의 존재량은 원자의 수로 쳐서 4 위이고 클라크수에서는 14위, 그리고 인체에서는 수소, 산소 다음으로 세번째로 많다. 그러나 물론 이 원소는 생명에 있어서 가장 중요한 것, "유기계( 有機系 )의 왕"이다. 왜 탄소가 그런 역할을 담당하느냐는 것은 이 원소의 주기율표의 위치로부터도 추측될 것이리라. 지금 사용되는 장주기형( 長周期型 )의 것보다 멘델레에프(Mendeleev, Dmitri Ivanovich 1834. 1. 27 ~ 1907. 01. 20 러시아의 화학자)가 애당초에 만든 단주기형( 短周期型 )의 것을 보면 정말로 왕자답게 중앙에 위치해 있다. 또 한쪽의 "무기계( 無機系 )의 왕"인 규소가 동족인 것도 우연이 아니다.
탄소는 원자가가 4가( 價 )로, 탄소끼리나 다른 원소와 단단하게 공유 결합( 共有 結合 )을 형성한다. 이러한 화합물들은 매우 안정하며 특히 탄소끼리는 몇 개가 서로 결합하여 튼튼하고 긴 사슬을 만든다. 이 때문에 탄소의 화합물은 수 백만 종류나 되며 그 안정성에 있어서도 다른 원소보다 특출하다. 이러한 특성 때문에 탄소를 생명과 결부시켜 그 긴 사슬이 생물의 몸을 만들었다.
원시 지구의 대기 속에는 산소가 거의 없고 일산화탄소와 메탄 등의 탄소 화합물의 기체와 질소, 암모니아 등이 충만해 있었다. 아마도 번개의 방전이나 빛 등의 자극에 의해 처음에는 간단한 유기 화합물이 생기고, 이 것들이 차츰 아미노산과 더 복잡한 화합물로 결합되어 갔을 것이다. 거기서부터 가장 원시적인 생물이 태어나 긴 진화과정을 거쳐 우리에게로 이어졌다. 이 것이 현재 생각되고 있는 생명의 기원이다.
오늘날에는 운석 속에서도 아미노산이 발견되어 생명의 기원은 뒷받침을 가지고 밝혀지려 하고 있다. 그러나 큰 생체 분자( 生體分子 )가 어떻게 발생하고 어떻게 생명(자기 증식력)을 가지게 되었는지 아직은 잘 모르는 일이 많다. 자연 세계의 헤아릴 수 없는 위대하고 신비로움 앞에 우리는 늘 겸허한 마음을 가져야 할 것이다.
천연으로 산출되는 탄소의 단체와 인류와의 관계도 길고 깊다. 탄소에는 3 개의 동소체가 있다. 그 하나는 다이아몬드로서 이 결정은 보석으로서 뿐만 아니라 가장 단단한 것으로도 유명하다. 그보다 더 다량으로 산출되는 결정은 흑연이며 전기의 양도체( 良導體 )이므로 전극( 電極 ) 등에 많이 사용된다. 또 하나의 동위체는 무정형( 無定形 ) 탄소로서 이것은 석탄, 숯, 검댕 등 우리 주변에 있는 탄소이다.
