碳原子

碳原子（carbon）化学符号：C 元素的原子量：12.011 质子数：6 原子序数：6 周期：2 族：IVA

碳原子

天然碳由三种同位素组成：12C和13C是稳定同位素，而14C是放射性的，半衰期约为5730年它是自古以来发现的为数不多的元素之一，也是构成碳基生物的最基本元素。

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

电子层分布：2－4

碳原子

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

电子构型：1s22s22p2

每个能级的电子排列： 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：大约3550 ℃（金刚石）

沸点：大约4827 ℃（升华）

摩尔体积：5.29×10-6m3/mol

太阳中元素的含量：ppm)( 3000)211211)

海水中元素的含量：ppm)太平洋表面 23

地壳中的元素含量：ppm）4800

莫氏硬度：石墨1-2 ，钻石 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  1433  c≡c  839  c=n  15  c≡n 3356891  c=o  745  c≡o 33561074

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/ 摩尔) M - 米.2 米 - 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，203356℃)

电负性：2.55（鲍林标度）

比热：710 J/kg·K)

电导率：061×10-6/米欧姆)

热导率：129 W/m·K)第一电离能1086.5 千焦/Mol 第二电离能2352.6 kJ/Mol 第三电离能 4620.5 千焦/Mol 第四电离能 6222.7 千焦/Mol 第五电离能是 37831 kJ/第六电离能 47277.0 kJ/mol 。

成键：碳原子一般是四价的，需要四个单电子，但它的基态只有两个单电子，所以成键时总是需要杂化。最常见的杂化方式是sp3杂化，充分利用四个价电子，均匀分布在四个轨道上，属于各向同性杂化。这种结构是完全对称的，成键后是稳定的σ键，没有孤电子对的排斥，非常稳定。金刚石中的所有碳原子都是以这种混合方式结合的。烷烃的碳原子也属于这一类。

同位素：C12\C14（考古测定年代）

构成结构：直链、支链和环状结构

所有的碳同位素原子都有六个质子，但中子的数量不同（范围从2到16）碳有两种天然存在的稳定同位素：碳-12（ ）地球上98的碳.93%，而碳-13（ ）则占剩余的1.07%生物体内的同位素比率较高，是因为生物化学反应被选择性地消除了。1961年，国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）决定以碳-同位素作为原子量单位的定义标准。核磁共振检测的是。

碳-14（ ）它是一种天然存在的放射性同位素，在地球上的丰度是万亿分之一（(0000000001)，主要存在于大气和地表矿物质中，如泥炭和其他有机物质。碳-14以0.β衰变在158 兆电子伏能量。因为半衰期只有5730年，该同位素在古老岩石中几乎灭绝，但会在上层大气中（平流层下部和对流层上部）不断由宇宙射线和氮气反应产生。大气和生物体内的丰度几乎是守恒的，但在生物死亡后会有规律地衰减这就是放射性碳测年的原理。这种测年方法可以测量4万年以下的碳质物质。

碳的已知同位素有15种，其中存活时间最短的是会发生质子发射和α衰变，半衰期为1.98739 X1021秒。同位素具有晕效应，即其半径远高于密度均匀的正常球核。