Kol — ett grundämne i liv, material och klimat

En hel typ av kemi, som kallas organisk kemi, handlar om kol och dess föreningar. Kol bildar många olika typer av föreningar. Kolväten är molekyler med kol och väte. Metan, propan och många andra bränslen är kolväten. Många av de ämnen som människor använder dagligen är organiska föreningar.

Kol, väte, kväve, syre och vissa andra grundämnen som svavel och fosfor bildar tillsammans det mesta av livet på jorden (se Förteckning över biologiskt viktiga grundämnen). Kolet bildar ett mycket stort antal organiska föreningar eftersom det kan bilda starka bindningar med sig självt och med andra grundämnen. På grund av den mängd kol som levande organismer har anses alla organiska saker vara "kolbaserade".

Varje kolatom bildar vanligtvis fyra kemiska bindningar, som är starka förbindelser med andra atomer för att bilda molekyler. Den typ av bindning som kolet gör kallas kovalenta bindningar. Dessa bindningar gör att kolet kan bilda många olika typer av små och stora molekyler. En metanmolekyl är den minsta; den har fyra väteatomer bundna till kol. Bindningarna kan vara dubbelbindningar, vilket innebär att två bindningar bildas mellan kol och en annan atom för att skapa en starkare förbindelse. Koldioxid har till exempel två syreatomer, och var och en av dem är dubbelbunden till kol. Kol kan även bilda tre bindningar med en annan atom, vilket kallas för en trippelbindning. I gasen acetylen bildar kolet till exempel en trippelbindning med en annan kolatom.

Genom att binda till andra kolatomer kan kol bilda långa kedjeformade molekyler, så kallade polymerer, som till exempel plast och proteiner. Atomer av andra grundämnen kan ingå i de långa polymerkedjorna, ofta kväve eller syre.

Rent kol bildar diamant genom att binda sig till fyra andra kolatomer i en tredimensionell kristall. Det bildar grafit genom att binda till tre andra kolatomer för att bilda tunna platta lager.

Namnet kol kommer från latinets carbo, som betyder träkol. På många utländska språk är orden kol, kol och träkol synonymer.

Kol i naturen finns i tre former som kallas allotroper: diamant, grafit och fullerener. Grafit, tillsammans med lera, ingår i blyertspennor. Den är mycket mjuk. Kolatomerna i den bildar ringar, som ligger ovanpå varandra och glider mycket lätt. Diamanter är det hårdaste naturliga mineralet. Fullerener är en "fotbollsform" av kol. De är främst av intresse för vetenskapen. En speciell, konstgjord, rörformad allotrope av kol är kolnanoröret. Kolnanorör är mycket hårda, så de kan användas i rustningar. Nanorör kan vara användbara inom nanoteknik.

Det finns 10 miljoner kända kolföreningar.

En radioaktiv kolisotop, kol-14, kan användas för att ta reda på hur gamla vissa föremål är eller när något dog. Så länge något finns på jordens yta och tar upp kol, förblir mängden kol-14 densamma. När ett föremål slutar att ta in kol minskar mängden kol-14. Eftersom halveringstiden (hur lång tid det tar för hälften av en radioaktiv isotop att försvinna) för kol-14 är 5730 år, kan forskarna se hur gammalt föremålet är genom hur mycket kol-14 som finns kvar.

Kol finns på många ställen i universum. Det skapades först i gamla stjärnor. Kol är det fjärde vanligaste grundämnet i solen. Atmosfären på Venus och Mars består till största delen av koldioxid.

Kol är viktigt för människokroppen och andra levande varelser, och det är det näst vanligaste grundämnet i människokroppen, med 23 % av kroppens vikt. Det är också en viktig del av många biologiska molekyler (molekyler som används i livet).

Det mesta av kolet på jorden är kol. Grafit finns i många områden (vanligtvis ökenområden), bland annat i Sri Lanka, Madagaskar och Ryssland. Diamanter är sällsynta och finns främst i Afrika. Kol finns också i vissa meteoriter.

• Förteckning över gemensamma element
• Kolcykeln