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喝完一杯咖啡后（还记得我们在第一章第3节中如何讨论的吗），你和你的同事从椅子上站起来，是时候该回办公室了。
拓展：碳和有机化学
碳是一种特别的元素。
它是唯一一种知道如何在不消耗巨大能量的情况下，与自己结合形成稳定长链的元素。
而地球上（我们目前所知的唯一有生命的星球）的生命就需要这些长链。
因此，碳是生命物质的基本元素，但它进入生命世界并不容易，得走一条强制性的、错综复杂的道路，直到近几年人们才探知了一二[46]。
普里莫·莱维，化学家、杰出的作家和大屠杀的见证人，在他的著作《元素周期表》（SistemaPeriodico）中专门论述碳的一章中这样写道。
碳在自然界中主要以3种同素异形体的形式自由存在：金刚石、石墨和无定形碳[还可以再加上一种特殊形式的富勒烯（fullerene）[47]]。
碳原子结构很简单，只含有6个质子和6个电子。
而它含有的中子数是不固定的，因为存在几种碳的同位素。
其中最稳定、最广泛的是质量数为12的同位素，叫作12C（质量数=中子数+质子数，因此这种同位素含有6个中子）。
另外，同位素14C还具有放射性（这就是为什么它会被用于文物年代鉴定，14C与12C的比例实际上就与文物的年代有关）。
碳的特殊电子构型赋予了它特殊的性质。
它的外部电子轨道之间可以以3种不同的方式混杂，这个过程称为杂化（hybridization，这是一种数学类型的“混杂”
，因为轨道是数学函数，见第一章第1节拓展：原子、分子和原子结构）。
第一种是sp3杂化，空间构型为正四面体。
以碳为中心，延伸出来的4个键（连接其他原子）分别指向正四面体的4个顶点。
以这种几何形状为特征的最简单的分子就是甲烷（CH4），也就是我们家中使用的天然气的主要成分。
这种类型的杂化，碳原子之间的键是由一对电子键构成的单键。
第二种是sp2杂化，几何构型为平面正三角形。
还是以碳为中心，生成的3个键之间的夹角都为120°。
碳原子与另一个碳原子形成双键，也就是由两个电子对组成的键。
sp2杂化最简单的分子是乙烯（C2H4）。
最后一种是sp杂化，几何构型为直线形。
碳原子与其他碳原子形成三键（3个电子对）。
这种几何构型的最简单的分子是乙炔（C2H2）。
由于碳原子可以相互结合，甚至还可以形成很长的原子链，所以这种元素的化合物数量非常多，目前已知的含碳化合物就有一千万种之多。
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