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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

碳原子碳原子
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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。

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物理性质 编辑本段

碳原子(carbon) www.qwbaike.cn

化学符号:C

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元素原子量:12.011 www.qwbaike.cn

质子数:6 www.qwbaike.cn

原子序数:6 www.qwbaike.cn

周期:2

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族:IVA www.qwbaike.cn

电子层分布:2-4 www.qwbaike.cn

碳原子

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碳原子

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原子体积: 4.58/mol www.qwbaike.cn

原子半径:91pm www.qwbaike.cn

共价半径:77 pm

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范德华半径: 170 pm

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电子构型:1s22s22p2

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每个能级的电子排列: 2,4

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氧化价(氧化物) 4,3,2(弱酸性)

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颜色和外表:黑色(石墨),无色(金刚石)

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物质状态:固态 www.qwbaike.cn

物理属性:反磁性

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熔点:大约3550 ℃(金刚石)

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沸点:大约4827 ℃(升华)

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摩尔体积:5.29×10-6m3/mol

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太阳中元素的含量:ppm)( 3000)211211) www.qwbaike.cn

海水中元素的含量:ppm)太平洋表面 23

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地壳中的元素含量:ppm)4800

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莫氏硬度:石墨1-2 ,钻石 10 www.qwbaike.cn

氧化态:主要为-4,C 2, C 4 (还有其他氧化态)

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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

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

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电离能:kJ/ 摩尔) M - 米.2 米 - M2  2352 M2  - M3  4620 M3  - M4  6222 M4  - M5  37827 M5  - M6  47270 。 www.qwbaike.cn

单质密度:3.513 g/金刚石)2.260 g/石墨,203356℃) www.qwbaike.cn

电负性:2.55(鲍林标度)

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比热:710 J/kg·K)

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电导率:061×10-6/米欧姆)

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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 。 www.qwbaike.cn

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。 www.qwbaike.cn

同位素:C12\C14(考古测定年代)

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构成结构:直链、支链和环状结构

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同位素 编辑本段

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。 www.qwbaike.cn

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。 www.qwbaike.cn

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。

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