✔ вопрос, страница 123 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

Если углерод — главный элемент живой природы, то кремний — главный элемент неживой природы. Почему?

Это утверждение справедливо, и его причина кроется в фундаментальных химических свойствах углерода и кремния, а также в их распространенности, что и определило их ключевые роли в живой и неживой природе.

Углерод является идеальным элементом для построения живой материи. Его уникальность обусловлена следующими факторами:

• Способность к катенации: Атомы углерода могут эффективно соединяться друг с другом, образуя длинные и устойчивые цепи и кольцевые структуры. Связь «углерод-углерод» ($C-C$) достаточно прочна, чтобы создавать стабильные каркасы для сложнейших молекул, но при этом она может быть разорвана и реформирована в ходе биохимических реакций, обеспечивая метаболизм и динамику жизни.
• Разнообразие соединений: Будучи четырехвалентным, атом углерода способен формировать связи с множеством других элементов (H, O, N, P, S), что порождает невероятное разнообразие органических соединений — белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот, которые являются структурной и функциональной основой всех известных живых организмов.
• Свойства оксида: Высший оксид углерода — углекислый газ ($CO_2$) — при обычных условиях является газом. Это свойство критически важно для его участия в глобальном углеродном цикле через процессы дыхания и фотосинтеза, обеспечивая обмен веществом между организмами и окружающей средой.

Кремний, в свою очередь, доминирует в неживой природе, а именно в литосфере — твердой оболочке Земли.

• Распространенность: Кремний — второй по распространенности химический элемент в земной коре после кислорода, его массовая доля составляет около 28%.
• Прочность связи с кислородом: В отличие от углерода, кремний образует чрезвычайно прочную химическую связь с кислородом. Связь $Si-O$ значительно прочнее, чем связь $Si-Si$. По этой причине кремний не образует длинных цепей из собственных атомов, а преимущественно формирует устойчивые соединения с кислородом.
• Основа минералов: Основу подавляющего большинства (более 90%) минералов земной коры составляют силикаты и алюмосиликаты. Их структура построена из кремнекислородных тетраэдров ($SiO_4^{4-}$), в которых атом кремния связан с четырьмя атомами кислорода. Эти тетраэдры, соединяясь в гигантские и очень прочные трехмерные кристаллические решетки, образуют такие распространенные породы и минералы, как кварц, песок, гранит, глина, полевые шпаты и др.
• Свойства оксида: Высший оксид кремния — диоксид кремния ($SiO_2$) — является твердым, химически инертным и тугоплавким веществом. Его стабильность и прочность делают его идеальным «строительным материалом» для формирования геологических структур, но непригодным для динамичных процессов живых систем.

Таким образом, химия углерода — это химия разнообразия и динамических превращений молекул, что необходимо для функционирования жизни. Химия кремния — это химия прочности и стабильности полимерных неорганических структур, формирующих основу минерального мира.

Ответ: Кремний является главным элементом неживой природы (литосферы) из-за его высокой распространенности в земной коре и уникальной способности образовывать с кислородом очень прочные и стабильные химические связи. Это приводит к формированию устойчивых минералов (диоксида кремния и силикатов), которые составляют основную массу горных пород, песка и глин. В то время как химия углерода обеспечивает гибкость и разнообразие, необходимые для жизни, химия кремния обеспечивает прочность и стабильность, характерные для неживого, минерального мира.