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 die Vielfalt der organischen Chemie mit ihren ca. 5 Mio. Verbindungen,

sich das neutrale Verhalten von Kohlenstoff gegenüber 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,

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),

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-Verbindungen.

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.