Koolstof en zijn bindingen zijn de sleutel tot organische chemie en biochemie, evenals algemene chemie. Hier is een blik op het meest voorkomende type binding gevormd door koolstof en de andere chemische bindingen die het ook kan vormen.
Het meest voorkomende type binding gevormd door koolstof is een covalente binding. In de meeste gevallen deelt koolstof elektronen met andere atomen (gebruikelijke valentie van 4). Dit komt omdat koolstof gewoonlijk bindt met elementen die een vergelijkbare elektronegativiteit hebben. Voorbeelden van covalente bindingen gevormd door koolstof omvatten koolstof-koolstof-, koolstof-waterstof- en koolstof-zuurstofbindingen. Voorbeelden van verbindingen die deze bindingen bevatten, omvatten methaan, water en koolstofdioxide.
Er zijn echter verschillende niveaus van covalente binding. Koolstof kan niet-polaire covalente (zuivere covalente) bindingen vormen wanneer het aan zichzelf bindt, zoals in grafeen en diamant. Koolstof vormt polaire covalente bindingen met elementen die een iets andere elektronegativiteit hebben. De koolstof-zuurstof binding is een polaire covalente binding. Het is nog steeds een covalente binding, maar de elektronen worden niet gelijk verdeeld tussen de atomen. Als u een testvraag krijgt met de vraag welk type koolstof-binding ontstaat, is het antwoord een covalente binding.
Er zijn echter minder veel voorkomende gevallen waarin koolstof andere soorten chemische bindingen vormt. Bijvoorbeeld de binding tussen calcium en koolstof in calciumcarbide, CaC2, is een ionische binding. Calcium en koolstof hebben verschillende elektronegativiteiten van elkaar.
Hoewel koolstof typisch een oxidatietoestand van +4 of -4 heeft, zijn er gevallen waarin een valentie anders dan 4 optreedt. Een voorbeeld is "Texas-koolstof", dat 5 bindingen vormt, gewoonlijk met waterstof.