Jabarkan Senyawa dari Karbon

Karbon dapat membentuk rantai yang sangat panjang dari ikatan karbon–karbon yang saling berhubungan, suatu sifat yang disebut katenasi. Ikatan karbon–karbon kuat dan stabil. Melalui katenasi, karbon membentuk senyawa yang tak terhitung jumlahnya. Sebuah penghitungan senyawa unik menunjukkan bahwa lebih banyak senyawa yang mengandung karbon daripada yang tidak. Klaim serupa dapat dibuat untuk hidrogen karena sebagian besar senyawa organik mengandung hidrogen yang terikat secara kimia dengan karbon atau unsur umum lainnya seperti oksigen atau nitrogen.

Bentuk paling sederhana dari molekul organik adalah hidrokarbon—sebuah keluarga besar molekul organik yang terdiri dari atom hidrogen yang terikat pada rantai atom karbon. Tulang punggung hidrokarbon dapat digantikan oleh atom lain, yang dikenal sebagai heteroatom. Heteroatom umum yang muncul dalam senyawa organik termasuk oksigen, nitrogen, belerang, fosforus, dan halogen nonradioaktif, serta logam litium dan magnesium. Senyawa organik yang mengandung ikatan dengan logam dikenal sebagai senyawa organologam (lihat di bawah). Pengelompokan atom tertentu, sering kali termasuk heteroatom, muncul kembali dalam sejumlah besar senyawa organik. Kumpulan ini, yang dikenal sebagai gugus fungsi, memberikan pola reaktivitas umum dan memungkinkan studi sistematis dan kategorisasi senyawa organik. Panjang rantai, bentuk dan gugus fungsi semuanya mempengaruhi sifat molekul organik.

Pada sebagian besar senyawa karbon yang stabil (dan hampir semua senyawa organik yang stabil), karbon mematuhi kaidah oktet dan bersifat tetravalen, yang berarti bahwa atom karbon membentuk total empat ikatan kovalen (yang dapat mencakup ikatan rangkap dua dan rangkap tiga). Pengecualiannya ialah termasuk sejumlah kecil karbokation (tiga ikatan, muatan positif), radikal (tiga ikatan, netral), karbanion (tiga ikatan, muatan negatif) dan karbena (dua ikatan, netral) yang distabilkan, meskipun spesies-spesies ini jauh lebih mungkin ditemui sebagai zat antara yang tidak stabil dan reaktif.

Karbon terjadi di semua kehidupan organik yang diketahui dan merupakan dasar dari kimia organik. Ketika disatukan dengan hidrogen, ia membentuk berbagai hidrokarbon yang penting bagi industri sebagai pendingin, pelumas, pelarut, sebagai bahan baku kimia untuk pembuatan plastik dan petrokimia, serta sebagai bahan bakar fosil.

Ketika dikombinasikan dengan oksigen dan hidrogen, karbon dapat membentuk banyak kelompok senyawa biologis yang penting, seperti gula, lignan, kitin, alkohol, lemak, serta ester, karotenoid, dan terpena aromatik. Dengan nitrogen membentuk alkaloid, dan dengan penambahan belerang juga membentuk antibiotik, asam amino, dan produk karet. Dengan penambahan fosforus ke unsur-unsur lain ini, ia membentuk DNA dan RNA, pembawa kode kimia kehidupan, dan adenosina trifosfat (ATP), molekul transfer energi terpenting di semua sel hidup.