Fascinující prvky 4.skupiny.

V jednom z mých předchozích článků jsme měli možnost se seznámit s periodickou tabulkou prvků, kde je pro mne osobně nejvíce zajímavá 4.skupina. Zejména uhlík a křemík jsou zcela zásadní a fascinující prvky. Proč to pochopíte až dočtete tento článek.

Uhlík je typický nekov s tendencí tvořit kovalentní sloučeniny a dosahovat oxidačního stupně +IV. Je základem celé organické chemie a potažmo základem života na naší planetě. Uhlík má tendenci jak k řetězení, tak cyklizaci a počet organických sloučenin je tak obrovský. Kromě uhlíku je v organických látkách přítomen hlavně vodík ale také kyslík, síra, dusík, fosfor nebo halogeny.

Uhlík je přítomen v atmosféře, hydrosféře i litosféře a nejznámějšími jeho modifikacemi jsou grafit (tuha) a diamant. Je neuvěřitelné, že grafit je díky své vrstevnaté struktuře velmi měkký, vodivý a naopak diamant patří k látkám nejtvrdším, nevede elektrický proud a přitom se pořád jedná o ten stejný chemický prvek. Popis dalších forem uhlíku jako například grafenu nebo fullerenu by stál za samostatný článek, protože se jedná o látky s unikátními vlastnostmi. Uhlík je prostě základem života, i když v poslední době naopak neustále slyšíme u uhlíkové stopě a rostoucí koncentraci oxidů uhlíku, která může ohrožovat naši civilizaci.

Křemík je prvek s vlastnostmi polovodičů a není náhoda, že je zásadním prvkem používaným v informačních technologiích. Vyskytuje se zejména v zemské kůře, kde je po kyslíku druhým nejrozšířenějším prvkem. Všichni přece známe alespoň křemen nebo pazourek jako typické ukázky křemičitých nerostů, kterých je nepřeberné množství včetně polodrahokamů jako ametyst, citrín nebo křišťál.

Nejčastěji se vyskytuje v oxidačním stupni +IV nebo -IV a přesto, že má shodný počet valenčních elektronů jako uhlík, jejich reaktivita a chemické vlastnosti se významně liší. Křemík nemá tendenci k řetězení, jelikož vazba Si - Si má poloviční energii proti vazbě C - C. Pokud bychom přece jen chtěli najít nějakou podobnost sloučenin křemíku s organickou chemií tak by se určitě jednalo o siloxany (silikony), pro které je typická vazba Si - O - Si. Tato skupina je jednak stabilní díky velké afinitě křemíku ke kyslíku a navíc má tendenci k řetězení. Každý z nás určitě zná nějaké aplikace silikonů, které jsou využívány zejména kvůli svým hydrofobním (vodoodpudivým) vlastnostem ve stavebnictví, silikonové oleje jako mazadla jsou používána obecně, ale i některé části dámských těl se dají v plastické chirurgii nahradit silikony 🫢. Jsou to zkrátka materiály s velmi širokým spektrem použití.

Více se o obou prvcích můžete dočíst v různé jiné literatuře, já bych se teď chtěl na chvíli zastavit u tématu uhlíkové a křemíkové inteligence. Můžeme se na toto téma každý dívat pod různým úhlem, pro mne je to jednoduše srovnání lidské přirozené inteligence t.j. té uhlíkové s inteligencí umělou, nebo chcete-li počítačovou t.j. křemíkovou. Slyšíme všude kolen sebe v poslední době řadu úvah kam až sahají možnosti umělé inteligence (dále AI), já jen připomenu, že bez té uhlíkové by žádná křemíková nevznikla. Takže lidský mozek vymyslel něco, čeho se už teď řada lidí začíná obávat. A jsme zpátky u tématu, který jsem už nakousl několikrát v mých předchozích článcích. Je každý nový objev, každý nový směr, každá nová sloučenina opravdu krokem dopředu a skutečně cestou vpřed a nikoliv úkrokem bokem nebo dokonce krokem zpět ? To nám ukáže až budoucnost.

Já pořád věřím více na tu uhlíkovou inteligenci, protože i ty články, které publikuji, nemůže psát žádná umělá křemíková inteligence, protože nemůže mít moje zážitky, moje zkušenosti, o které se snažím s vámi všemi podělit. Asi bych se s tou AI nemohl srovnávat co se týče znalostí, protože ty moje jsou omezené tím, co jsem se v životě naučil a co si stále pamatuji a nejsem žádná počítačová databáze nebo encyklopedie. Takže sledujme co se bude dít, jak bude AI nadále využívána a hlavně doufejme, že nebude zneužívána. Stačí když budeme dobře využívat tu naši přirozenou (uhlíkovou) inteligenci a pohlídáme si nebo uhlídáme tu umělou (křemíkovou) 🤔.