その理由は次のとおりです。
* 電子構成: 炭素は、1S²2S²2p²の電子構成を持っています。これは、外側のシェルに4つの電子(2Sおよび2p軌道)があることを意味します。
* オクテットルール: カーボンは、外側のシェルに安定したオクテット(8電子)を実現したいと考えています。
* 共有結合: 炭素は、他の原子と4つの共有結合を形成することにより、これを達成します。 4つの原子電子を他の原子と共有し、両方の原子が安定したオクテットを実現できるようにします。
これが、炭素が単純なメタン(CH₄)からタンパク質やDNAなどの複雑な有機分子まで、多種多様な分子を形成する理由です。