Основные химические соединения и реакции. Известно более миллиона углеродных сое-динений, тысячи из которых участвуют в биоло-гических процессах. Атомы углерода могут нахо-диться в одном из девяти возможных состояний окисления: от +IV до -IV. Наиболее распрост-ранённое явление - это полное окисление, т.е. +IV, примерами таких соединений могут служить и. Более 99% углерода в атмосфере содержится в виде углекислого газа. Около 97% углерода в океанах существует в растворённой форме ( ), а в литосфере - в виде минералов. Примером состояния окисления +II является малая газовая составляющая атмосферы, которая до-вольно быстро окисляется до. Элементарный уг-лерод присутствует в атмосфере в малых коли-чествах в виде графита и алмаза, а в почве - в форме древесного угля. Ассимиляция углерода в процессе фотосинтеза приводит к образованию вос-становленного углерода, который присутствует в биоте, мёртвом органическом веществе почвы, в верхних слоях осадочных пород в виде угля, нефти и газа, захоронённых на больших глубинах, и в литосфере - в виде рассеянного недоокисленного углерода.
В океанах содержится значительное количество растворённых соединений органического углерода, процессы окисления которых до известны ещё недостаточно хорошо.
Изотопы углерода. В природе известно семь изотопов углерода, из которых существенную роль играют три. Два из них - и - являются стабильными, а один - - радиоактивным с периодом полураспада 5730 лет. Необходимость изучения различных изотопов уг-лерода обусловлена тем, что скорости переноса соединений углерода и условия равновесия в химических реакциях зависят от того, какие изотопы углерода содержат эти соединения.
По этой причине в природе наблюдается различное рас-пределение стабильных изотопов углерода. Рас-пределение же изотопа, с одной стороны, зави-сит от его образования в ядерных реакциях с участием нейтронов и атомов азота в атмосфере, а с другой - от радиоактивного распада.