碳 Carbon
碳(Carbon)是一種化學(xué)元素,其化學(xué)符號(hào)為C,原子序數(shù)為6,原子量為12.011u,位于元素周期表中的IVA族,屬于非金屬。每個(gè)碳原子有四顆能夠進(jìn)行鍵合的電子,因此其化合價(jià)通常為4。自然產(chǎn)生的碳由三種同位素組成:12C和13C為穩(wěn)定同位素,而14C則具放射性,其半衰期約為5730年。碳是少數(shù)幾個(gè)自遠(yuǎn)古就被發(fā)現(xiàn)的元素之一(見化學(xué)元素發(fā)現(xiàn)年表)。
碳的同素異形體有數(shù)種,最常見的包括:石墨、鉆石及無定形碳。這些同素異形體之間的物理性質(zhì),包括外表、硬度、電導(dǎo)率等等,都具有極大的差異。在正常條件下,鉆石、碳納米管和石墨烯的熱導(dǎo)率是已知材質(zhì)中最高的。
所有碳的同素異形體在一般條件下都呈固態(tài),其中石墨的熱力學(xué)穩(wěn)定性最高。它們不易受化學(xué)侵蝕,甚至連氧都要在高溫下才可與其反應(yīng)。碳在無機(jī)化合物中最常見的氧化態(tài)為+4,并在一氧化碳及過渡金屬羰基配合物中呈+2態(tài)。無機(jī)碳主要來自石灰石、白云石和二氧化碳,但也大量出現(xiàn)在煤、泥炭、石油和甲烷水合物等有機(jī)礦藏中。碳是所有元素中化合物種類最多的,目前有近一千萬種已記錄的純有機(jī)化合物,但這只是理論上可以存在的化合物中的冰山一角。
