物理性質
碳原子(carbon)
化學符號:C
:12.011
質子數:6
原子序數:6
周期:2
族:IVA
電子層分布:2-4
原子體積: 4.58 cm3/mol
原子半徑:91pm
共價半徑:77 pm
范德華半徑: 170 pm
電子構型:1s22s22p2
電子在每能級的排布: 2,4
氧化價(氧化物): 4,3,2(弱酸性)
顏色和外表:黑色(石墨), 無色(金剛石)
物質狀態 :固態
物理屬性:反磁性
熔點:約為3550 ℃(金剛石)
沸點:約為4827 ℃(升華)
摩爾體積:5.29×10-6m3/mol
元素在太陽中的含量:(ppm) 3000
元素在海水中的含量:(ppm)太平洋表面 23
元素在地殼中含量:(ppm)4800
莫氏硬度:石墨1-2 ,金剛石 10
: 主要為-4,,C+2, C+4 (還有其他氧化態)
化學鍵能: (kJ /mol) C-H 411 C-C 348 C=C 614 C≡C 839 C=N 615 C≡N 891 C=O 745 C≡O 1074
晶胞參數: a = 246.4 pm b = 246.4 pm c = 671.1 pm α = 90° β = 90° γ = 120°
電離能:(kJ/ mol) M - M+ 1086.2 M+ - M2+ 2352 M2+ - M3+ 4620 M3+ - M4+ 6222 M4+ - M5+ 37827 M5+ - M6+ 47270 。
單質密度:3.513 g/cm3(金剛石)、2.260 g/cm3(石墨,20 ℃)
電負性:2.55(鮑林標度)
比熱:710 J/(kg·K)
電導率:0.061×10-6/(米歐姆)
熱導率:129 W/(m·K)第一電離能1086.5 kJ/mol 第二電離能2352.6 kJ/mol 第三電離能 4620.5 kJ/mol 第四電離能 6222.7 kJ/mol 第五電離能 37831 kJ/mol 第六電離能 47277.0 kJ/mol 。
成鍵:碳原子一般是四價的,這就需要4個單電子,但是其基態只有2個單電子,所以成鍵時總是要進行雜化。最常見的雜化方式是sp3雜化,4個價電子被充分利用,平均分布在4個軌道里,屬於等性雜化。這種結構完全對稱,成鍵以後是穩定的σ鍵,而且沒有孤電子對的排斥,非常穩定。金剛石中所有碳原子都是這種以此種雜化方式成鍵。烷烴的碳原子也屬於此類。
同位素:C60\C12\C14(考古測定年代)
構成結構:直鏈、支鏈和環狀結構