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612.011

C

碳

6 号元素 · 活泼非金属

碳 (C)

碳是所有已知生命的骨架。碳原子可以连成链和环,形成数百万种化合物,以及金刚石、石墨和石墨烯。

主要性质

原子质量
12.011
u
电子构型
[He] 2s2 2p2
熔点
3,549.9 °C
3,823 K
沸点
3,824.9 °C
4,098 K
密度
2.267 g/cm³
电负性
2.55
鲍林
原子半径
170 pm
范德华
第一电离能
11.26 eV

与所有元素比较:元素电负性表元素原子半径表元素电离能表元素密度表元素熔点表元素电子排布表

你知道吗?

关于碳的趣闻

  1. 01

    碳形成的化合物比所有其他元素加起来还多。

  2. 02

    金刚石和石墨都是纯碳——区别只在于原子的排列方式。

  3. 03

    放射性碳测年利用碳-14,可测定年代不超过约 5 万年的有机遗存。

应用

碳有什么用途?

  • 炼钢
  • 燃料(煤、石油、天然气)
  • 铅笔、润滑剂和电极
  • 碳纤维复合材料

历史

发现与名称由来

发现者

自古已知

年份

史前

地点

自古已知

名称由来

源自拉丁语 carbo,意为“木炭”。

原子结构

原子性质

原子序数
6
原子质量
12.011 u
族
14
周期
2
区
p 区
电子构型
[He] 2s2 2p2
完整构型
1s2 2s2 2p2
各电子层电子数
2, 4
电负性(鲍林)
2.55
电子亲和能
1.263 eV
原子半径(范德华)
170 pm
稳定同位素
2

氧化态

高亮:常见氧化态 (+4, +2, -4)。

逐级电离能

依次移走每个电子所需的能量(kJ/mol)。数值的大幅跳升表示新的内层电子层开始。

  1. 1.1,086.5
  2. 2.2,352.6
  3. 3.4,620.5
  4. 4.6,222.7
  5. 5.37,831
  6. 6.47,277

物理

物理性质与颜色

20 °C 时的状态
固体
熔点
3,823 K · 3,549.9 °C · 6,421.7 °F
沸点
4,098 K · 3,824.9 °C · 6,916.7 °F
密度
2.267 g/cm³
摩尔热容
8.517 J/(mol·K)
外观
—
CPK 模型颜色

CPK 颜色是分子模型中表示该元素原子的通用配色。

常见问题

关于碳的问题

的原子序数是多少?

碳的原子序数是 6,所以每个碳原子的原子核中有 6 个质子。元素符号是 C,原子质量是 12.011。

是谁发现的?

碳自古已知(史前),没有认定的单一发现者。 名称由来:源自拉丁语 carbo,意为“木炭”。

有什么用途?

碳的用途:炼钢; 燃料(煤、石油、天然气); 铅笔、润滑剂和电极; 碳纤维复合材料。

碳是金属吗?

不是。碳被归为“活泼非金属”。

的电子构型是什么?

的电子构型是 [He] 2s2 2p2。它的 6 个电子按电子层排布为 2, 4。