הקדמה- מהו בעצם יסוד?
יסוד הוא חומר שאינו עשויי להתפרק לחומרים אחרים בהשפעת חום, אלקטרוליזה או פעולת יסודות אחרים.

גילוי היסוד:
פחמן ידוע לאדם עוד לפני כתיבת ההיסטוריה והיוונים הקדמונים ייצרו אותו כששרפו חומר אורגני בסביבה דלת חמצן (ויצרו פחם).

תרכובות נפוצות, תכונות ושימושים ביסוד:
כיסוד חופשי נמצא הפחמן בעולם בצורות מאוד שונות זו מזו – ולפעמים קשה לזהות אותן כיסוד אחד. היהלום, הגרפיט, פחם העץ והפיח, כולן צורות שונות של היסוד פחמן.
בטמפרטורה רגילה הפחמן כמעט שלא מתרכב עם יסודות אחרים. הוא אינו נמס בשום חומר ממס ואינו מגיב על חומצות או בסיסים.
– כאשר שורפים חומרים מכילי פחם בנוכחות מועטת של אויר, נוצר פיח. הפיח הוא פחמן טהור בצורת אבקה שחורה ורכה, המשמשת, כשהיא מעורבת בשמן, להכנת דיו וצבעי דפוס, חומרי צבע שונים אחרים ומשחות נעליים.
כמן כן מערבבים פיח בגומי שממנו מייצרים צמיגים, כדי לעשותם עמידים יותר בפני שחיקה.
– יהלום – שהוא פחמן טהור, הוא אחד החומרים הקשים ביותר הידועים לאדם, ומשום כך משתמשים ביהלומים בתעשייה, בחודי מקדחים הקודחים בסלעים, לשחיקה ולחיתוך זכוכית.
– גרפיט – גם כן פחמן טהור הוא חומר מוצק, שחור רך ושמנוני. חומר הכתיבה של עפרונות, הנקרא בטעות עופרת, הוא לאמיתו של דבר גרפיט, ואין שום קשר בינו לבין העופרת. השימוש העיקרי בגרפיט הוא כחומר סיכה. הגרפיט עמיד בטמפרטורות גבוהות, אינו מתבלה ומוליך חשמל טוב ותכונות אלו עושות אותו לחומר מועיל לסיכת חלקי מכונות.
תרכובות הפחמן המצויות בטבע בכמויות גדולות ביותר הן הפחמן הדו-חמצני, מלחים מתכתיים של חומצה פחמתית, כמו גיר, סידן… ותרכובות שבהן קשור הפחמן למימן – הפחמימנים. כיום ידועות למעלה ממיליון תרכובות של פחמן, מספר גדול זה נובע מן הקלות שבה מתחברים אטומי הפחמן זה עם זה ויוצרים שרשרות וטבעות ארוכות ויציבות. תרכובות רבות שימושיות מיסוד הפחמן הן חומרי חיטוי, צבעים, חומרי נפץ, מיני דלק, תרופות,חומרי הרדמה, בשמים, וחומרים פלסטיים שונים.
גז הביצות הוא גז טבעי הנוצר מאטום פחמן המוקף בארבעה אטומי מימן גז זה דומה לנפט ומשמש כדלק תעשייתי.

היסוד ביקום:
הפחמן מופיע בטבע בצורתו הטהורה, וגם בתרכובותיו הרבות
והוא מהווה חלק אחד מ-500 של כל החומר בכדור הארץ, והוא קיים גם מחוץ לכדור הארץ. ניתן למצוא פחמן טהור בצורת יהלום וגרפיט במכרות בדרום אפריקה, בברזיל, בהודו, בחבר המדינות ובטנזניה. את הגרפיט כורים בסרי לנקה, סיביר, בצפון אמריקה ובמקסיקו.