檢視碳原子的原始碼

[[File:碳原子1.jpg|缩略图|碳原子[https://ss0.bdstatic.com/70cFuHSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=1126210843,3468541201&fm=26&gp=0.jpg 原图链接][https://ss0.bdstatic.com/70cFuHSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=1126210843,3468541201&fm=26&gp=0.jpg 图片来源百度网]]]
'''碳原子'''（carbon） 化学符号：C [[元素原子量]]：12.011 [[质子]]数：6 [[原子序]]数：6 周期：2 族：IVA
自然产生的碳由三种同位素组成：12C和13C为稳定同位素，而14C则具放射性。其半衰期约为5,730年，是少数几个自远古就被发现的元素之一，是构成碳基生物的最基本元素。<ref>[腾弘霓，陈宗淇.    以非离子型表面活性剂形成微乳液的碳原子数相关性研究． 《 VIP 》 ， 1999]</ref> 


'''中文名'''：[[碳原子]] 

'''英文名'''：[[carbon]] 

'''化学式'''：[[C ]]

'''熔    点'''：[[约为3550 ℃（金刚石）]] 

'''沸    点'''：[[约为4827 ℃（升华）]] 

'''外    观'''：[[固态]]，[[黑色（石墨）]]， [[无色（金刚石）]]

'''元素原子量'''：12.011

'''质子数'''：6 
[[File:碳原子2.jpg|缩略图|碳原子[https://ss2.bdstatic.com/70cFvnSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=2461468761,4247591895&fm=26&gp=0.jpg 原图链接][https://ss2.bdstatic.com/70cFvnSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=2461468761,4247591895&fm=26&gp=0.jpg 图片来源百度网]]]
'''周期''':2 

'''族''':IVA 

'''电子层分布''':2－4 

'''原子体积''':4.58 cm3/mol 


==物理性质==

碳原子（carbon）

化学符号：C
[[File:碳原子3.jpg|缩略图|碳原子[https://ss0.bdstatic.com/70cFvHSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=3289420175,1780484543&fm=26&gp=0.jpg 原图链接][https://ss0.bdstatic.com/70cFvHSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=3289420175,1780484543&fm=26&gp=0.jpg 图片来源百度网]]]
元素原子量：12.011

质子数：6

原子序数：6

周期：2

族：IVA

[[电子层]]分布：2－4

[[原子]]体积: 4.58  /mol

原子半径：91pm

共价半径：77 pm

[[范德华]]半径： 170 pm：1s22s22p2

[[电子]]在每能级的排布： 2，4

[[氧化价]]（氧化物）： 4，3，2（弱酸性）

颜色和外表：黑色（石墨）， 无色（金刚石）

[[物质]]状态 ：固态

[[物理]]属性：反[[磁性]]
[[File:碳原子4.jpg|缩略图|碳原子[https://ss1.bdstatic.com/70cFuXSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=96157366,898077253&fm=26&gp=0.jpg 原图链接][https://ss1.bdstatic.com/70cFuXSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=96157366,898077253&fm=26&gp=0.jpg 图片来源百度网]]]
熔点：约为3550 ℃（金刚石）

[[沸点]]：约为4827 ℃（升华）

[[摩尔]]体积：5.29×10-6m3/mol

[[元素]]在[[太阳]]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[[地壳]]中含量：（ppm）4800

莫氏硬度：[[石墨]]1-2 ，金刚石 10

氧化态： 主要为-4,，C+2， C+4 （还有其他氧化态）

化学键能： (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

晶胞参数： a = 246.4 pm b = 246.4 pm c = 671.1 pm α = 90° β = 90° γ = 120°

电离能：(kJ/ mol) M - M+ 1086.2 M+ - M2+ 2352 M2+ - M3+ 4620 M3+ - M4+ 6222 M4+ - M5+ 37827 M5+ - M6+ 47270 。

单质密度：3.513 g/  (金刚石)、2.260 g/  (石墨，20 ℃)

电负性：2.55（鲍林标度）
[[File:碳原子6.jpg|缩略图|碳原子[https://ss0.bdstatic.com/70cFvHSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=168505118,496686952&fm=26&gp=0.jpg 原图链接][https://ss0.bdstatic.com/70cFvHSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=168505118,496686952&fm=26&gp=0.jpg 图片来源百度网]]]
比热：710 J/(kg·K)

电导率：0.061×10-6/(米欧姆)

热导率：129 W/(m·K)第一电离能1086.5 kJ/mol 第二电离能2352.6 kJ/mol 第三电离能 4620.5 kJ/mol 第四电离能 6222.7 kJ/mol 第五电离能 37831 kJ/mol 第六电离能 47277.0 kJ/mol 。<ref>[夏斌华，郭幸华.    SHS法合成TiC碳原子饱和度的影响因素研究． 《 VIP 》 ， 1996]</ref> 

成键：碳原子一般是四价的，这就需要4个单电子，但是其基态只有2个单电子，所以成键时总是要进行杂化。最常见的杂化方式是sp3杂化，4个价电子被充分利用，平均分布在4个轨道里，属于等性杂化。<ref>[陶菲菲，薛宽宏，沈伟等.    碳原子线修饰电极的循环伏安行为及其对NADH的电催化作用． 《 南京师大学报(自然科学版) 》 ， 2004]</ref> 

这种结构完全对称，成键以后是稳定的σ键，而且没有孤电子对的排斥，非常稳定。[[金刚石]]中所有碳原子都是这种以此种杂化方式成键。烷烃的碳原子也属于此类。<ref>[王中华，林英武，赵东欣等.    链烷烃的沸点与其分子体积及侧链碳原子数的相关性研究． 《 CNKI;WanFang 》 ， 2010]</ref> 

同位素：C12\C14（考古测定年代）。

构成结构：直链、支链和环状结构。


==同位素==

所有碳同位素的原子都有6颗质子，但中子数各异（从2到16颗不等）。碳有两个自然存在的稳定同位素：[[碳]]-12（ 12c ）占地球上碳的98.93%，而碳-13（ 13c ）则占剩余的1.07%。[[生物体]]中  同位素的比率更高，因为[[生物化学]]反应会选择性地消除  。1961年，国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）决定以碳-12同位素作为原子量单位的定义标准。[[核磁共振]]所探测的就是  。<ref>[徐雯，薛宽宏，尹寿银等.    碳原子线修饰电极对于对苯二酚电化学反应的催化作用． 《 南京师大学报(自然科学版) 》 ， 2005]</ref> 

碳-14（14c  ）是自然产生的放射性同位素，在[[地球]]上的丰度为一万亿分之一（0.0000000001%），主要存在于大气层和地表矿藏中，如泥炭及其他有机物质等。碳-14以0.158 MeV能量进行β−衰变，由于半衰期只有5730年，所以该同位素在古老[[岩石]]中几乎绝迹，但会在大气高层（低平流层及高对流层）中经[[宇宙射线]]和[[氮]]间的反应而不断产生。  在大气层及生物体中的丰度几乎守恒，但在生物体死亡后有规律地衰减，这就是放射性碳定年法的原理。该定年法可测量年龄在4万年以下的含碳物质。

碳有15种已知同位素，其中存活时间最短的是  ，它会进行质子发射和α衰变，半衰期为1.98739x10−21秒。  同位素有核晕效应，即其半径比密度均匀的正常球体原子核高得多

==视频==
==碳原子的结构==
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==参考文献==
{{Reflist}}

[[Category:330 物理學總論]]