Quanti prodotti chimici ci sono?
Esiste un numero enorme di possibili sostanze chimiche. Le stime vanno da 10 18 a 10 200 . Per confronto il numero di granelli di sabbia sulla Terra è di circa 7,5 x 10 18 , il numero di particelle nell'universo è compreso tra 10 72 e 10 87. Chiaramente, se ci sono davvero più sostanze chimiche di questo, allora non tutti esistono fisicamente nell'universo. Il composto più abbondante nell'universo, di gran lunga, è comunque l'idrogeno diatomico (H 2 ).
Dei 117 elementi noti, solo 94 sono stati trovati naturalmente, e sette di questi sono gas nobili, che formano composti solo in condizioni molto insolite, come quando sono esposti al bombardamento di elettroni. Ciò lascia 87 ulteriori elementi per formare composti chimici, e la maggior parte di questi non ne formano molti, né sono molto abbondanti.
Gli elementi più abbondanti nell'universo sono idrogeno (74%), elio (24%), ossigeno (10%), carbonio (0,46%), neon (0,13%), ferro (0,1%) e azoto (0,1%) . L'elio e il neon sono gas nobili e non si legano a nulla. Il ferro è principalmente bloccato nell'ossido di ferro (ruggine). Gli altri - carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto - sono noti con l'acronimo CHON e insieme al fosforo e allo zolfo costituiscono il 99% di tutti gli organismi viventi e oltre il 99% di tutti i composti chimici. Questi sono chiamati composti biologici.
I composti biologici possono formare lunghe catene in modi in cui i composti inorganici non possono. Questi composti possono essere lunghi miliardi di atomi, nel caso di biopolimeri come il DNA. Queste molecole possono presentare minuscole differenze in pochi atomi, come il materiale genetico di gemelli identici che presentano lievi mutazioni dovute a errori di copiatura o esposizione alle radiazioni. Questo produce un numero quasi illimitato di variazioni.
Nel 2005, un gruppo dell'Università di Berna, in Svizzera, ha cercato di determinare il numero totale di composti stabili con un massimo di undici atomi di solo carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto e fluoro. Il loro numero era poco meno di 18 miliardi, ma un'analisi successiva ha scoperto che ignoravano molti prodotti chimici comuni, compresi molti che potevano essere facilmente ordinati online, e il numero potrebbe essere stato basso di ben tre ordini di grandezza. Anche guardando solo piccoli prodotti chimici, c'è ancora un numero assolutamente incredibile di variazioni.