炭9物化性质

    碳的存在形式是多种多样的，有晶态单质碳如金刚石、石墨；有无定形碳如煤；有复杂的有机化合物如动植物等；碳酸盐如大理石等。 单质碳的物理和化学性质取决于它的晶体结构。高硬度的金刚石和柔软滑腻的石墨晶体结构不同，各有各的外观、密度、熔点等。
  常温下单质碳的化学性质比较稳定，不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂；不同高温下与氧反应，生成二氧化碳或一氧化碳；在卤素中只有氟能与单质碳直接反应；在加热下，单质碳较易被酸氧化；在高温下，碳还能与许多金属反应，生成金属碳化物。
    化学符号：C元素原子量：12。01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 cm3/mol原子半径（计算值）：70（67）pm 共价半径：77 pm 范德华半径： 170 pm 电子构型 ：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/cm3(金刚石)、2。260 g/cm3(石墨，20 ℃)电负性：2。55（鲍林标度） 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 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。
  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。 根据需要，碳原子也可以进行sp2或sp杂化。  这两种方式出现在成重键的情况下，未经杂化的p轨道垂直于杂化轨道，与邻原子的p轨道成π键。
  烯烃中与双键相连的碳原子为sp 2杂化。 由于sp2杂化可以使原子共面，当出现多个双键时，垂直于分子平面的所有p轨道就有可能互相重叠形成共轭体系。苯是最典型的共轭体系，它已经失去了双键的一些性质。
    石墨中所有的碳原子都处于一个大的共轭体系中，每一个片层有一个。