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'''碳'''（Carbon，拉丁文意为煤炭）是一种[[化学元素]]，符号为C，[[原子序数]]为6，位于[[元素周期表]]中的IV A族，属于非金属。每个碳原子有四颗能够进行键合的[[电子]]，因此其化合价通常为4。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。碳是少数几个自远古就被发现的[[元素]]之一（见化学元素发现年表）。 | '''碳'''（Carbon，拉丁文意为煤炭）是一种[[化学元素]]，符号为C，[[原子序数]]为6，位于[[元素周期表]]中的IV A族，属于非金属。每个碳原子有四颗能够进行键合的[[电子]]，因此其化合价通常为4。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。碳是少数几个自远古就被发现的[[元素]]之一（见化学元素发现年表）。 | ||
| − | 碳的丰度在地球[[地壳]]中排列第15（见地球的地壳元素丰度列表），并在全[[宇宙]]中排列第4（见化学元素丰度），名列[[氢]]、[[氦]]和[[氧]]之下。由于碳元素极为充沛，再加上它在地球环境下所能产生的聚合物种类极为繁多，因此碳是地球上所有[[生物]]的化学根本。 | + | 碳的丰度在地球[[地壳]]中排列第15（见地球的地壳元素丰度列表<ref> [http://www.docin.com/p-761589396.html 地壳元素丰度列表]，豆丁网，2014-2-4</ref> ），并在全[[宇宙]]中排列第4（见化学元素丰度），名列[[氢]]、[[氦]]和[[氧]]之下。由于碳元素极为充沛，再加上它在地球环境下所能产生的聚合物种类极为繁多，因此碳是地球上所有[[生物]]的化学根本。 |
==同素异形体== | ==同素异形体== | ||
| − | 碳的同素异形体有数种，最常见的包括：[[石墨]]、[[钻石]]及无定形碳。这些同素异形体之间的物理性质，包括外表、硬度、电导率等等，都具有极大的差异。在正常条件下，钻石、碳纳米管和[[石墨烯]]的热导率是已知材质中最高的。 | + | 碳的同素异形体有数种，最常见的包括：[[石墨]]、[[钻石]]及无定形碳。这些同素异形体之间的物理性质，包括外表、硬度、电导率等等，都具有极大的差异。在正常条件下，钻石、碳纳米管和[[石墨烯]]的热导率是已知材质中最高的<ref>[https://www.sohu.com/a/284955028_120076354 三分钟带你了解石墨烯] ，搜狐，2018-12-27</ref> 。 |
所有碳的在一般条件下都呈固态，其中石墨的热力学稳定性最高。它们不易受化学侵蚀，甚至连氧都要在高温下才可与其反应。碳在[[无机化合物]]中最常见的氧化态为+4，并在一氧化碳及过渡金属羰基配合物中呈+2态。无机碳主要来自[[石灰石]]、[[白云石]]和二氧化碳，但也大量出现在[[煤]]、[[泥炭]]、[[石油]]和甲烷水合物等有机矿藏中。碳是所有元素中化合物种类最多的，目前有近一千万种已记录的纯有机化合物，但这只是理论上可以存在的化合物中的[[冰山]]一角。 | 所有碳的在一般条件下都呈固态，其中石墨的热力学稳定性最高。它们不易受化学侵蚀，甚至连氧都要在高温下才可与其反应。碳在[[无机化合物]]中最常见的氧化态为+4，并在一氧化碳及过渡金属羰基配合物中呈+2态。无机碳主要来自[[石灰石]]、[[白云石]]和二氧化碳，但也大量出现在[[煤]]、[[泥炭]]、[[石油]]和甲烷水合物等有机矿藏中。碳是所有元素中化合物种类最多的，目前有近一千万种已记录的纯有机化合物，但这只是理论上可以存在的化合物中的[[冰山]]一角。 | ||
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碳在全宇宙各元素中总质量排列第四，位于氢、氦和氧之后。碳大量存在于[[彗星]]、大部分行星大气层、太阳以及其他[[恒星]]中。一些[[陨石]]含有太阳系还处于原行星盘时所遗留下来的微钻石。陨石撞击时的巨大温度和压力也会在撞击坑处形成微钻石。 | 碳在全宇宙各元素中总质量排列第四，位于氢、氦和氧之后。碳大量存在于[[彗星]]、大部分行星大气层、太阳以及其他[[恒星]]中。一些[[陨石]]含有太阳系还处于原行星盘时所遗留下来的微钻石。陨石撞击时的巨大温度和压力也会在撞击坑处形成微钻石。 | ||
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於 2020年3月2日 (一) 21:48 的最新修訂
碳（Carbon，拉丁文意為煤炭）是一種化學元素，符號為C，原子序數為6，位於元素周期表中的IV A族，屬於非金屬。每個碳原子有四顆能夠進行鍵合的電子，因此其化合價通常為4。自然產生的碳由三種同位素組成：12C和13C為穩定同位素，而14C則具放射性，其半衰期約為5,730年。碳是少數幾個自遠古就被發現的元素之一（見化學元素髮現年表）。
碳的豐度在地球地殼中排列第15（見地球的地殼元素豐度列表[1]），並在全宇宙中排列第4（見化學元素豐度），名列氫、氦和氧之下。由於碳元素極為充沛，再加上它在地球環境下所能產生的聚合物種類極為繁多，因此碳是地球上所有生物的化學根本。
同素異形體
碳的同素異形體有數種，最常見的包括：石墨、鑽石及無定形碳。這些同素異形體之間的物理性質，包括外表、硬度、電導率等等，都具有極大的差異。在正常條件下，鑽石、碳納米管和石墨烯的熱導率是已知材質中最高的[2]。
所有碳的在一般條件下都呈固態，其中石墨的熱力學穩定性最高。它們不易受化學侵蝕，甚至連氧都要在高溫下才可與其反應。碳在無機化合物中最常見的氧化態為+4，並在一氧化碳及過渡金屬羰基配合物中呈+2態。無機碳主要來自石灰石、白雲石和二氧化碳，但也大量出現在煤、泥炭、石油和甲烷水合物等有機礦藏中。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化合物，但這只是理論上可以存在的化合物中的冰山一角。
應用
所有生物都依賴碳。如果沒有碳，我們所知的生物形態都不可能存在（見假定性生物化學）。除了作食物和木材以外，碳的最大用途是在化石燃料上（以碳氫化合物的形式），如天然氣和石油等。石油化學工業利用煉油廠把原油蒸餾成汽油和柴油。纖維素是一種植物製造的碳聚合物，出現在棉花和麻中。植物中的纖維素主要有支撐結構的作用。動物來源的碳聚合物有羊毛、羊絨和絲綢。塑料是人工合成的碳聚合物，一般在分子鏈中含有固定間隔的氧和氮原子。塑料的製造原料都可以從石油加工而成。
存量
碳在全宇宙各元素中總質量排列第四，位於氫、氦和氧之後。碳大量存在於彗星、大部分行星大氣層、太陽以及其他恆星中。一些隕石含有太陽系還處於原行星盤時所遺留下來的微鑽石。隕石撞擊時的巨大溫度和壓力也會在撞擊坑處形成微鑽石。
視頻
碳 相關視頻
參考文獻
- ↑ 地殼元素豐度列表，豆丁網，2014-2-4
- ↑ 三分鐘帶你了解石墨烯 ，搜狐，2018-12-27