碳原子（carbon）化學(xué)符號(hào)：C 元素的原子量：12.011 質(zhì)子數(shù)：6 原子序數(shù)：6 周期：2 族：IVA

碳原子

天然碳由三種同位素組成：12C和13C是穩(wěn)定同位素，而14C是放射性的，半衰期約為5730年它是自古以來(lái)發(fā)現(xiàn)的為數(shù)不多的元素之一，也是構(gòu)成碳基生物的最基本元素。

碳原子（carbon）

化學(xué)符號(hào)：C

元素原子量：12.011

質(zhì)子數(shù)：6

原子序數(shù)：6

周期：2

族：IVA

電子層分布：2－4

碳原子

原子體積: 4.58/mol

原子半徑：91pm

共價(jià)半徑：77 pm

范德華半徑： 170 pm

電子構(gòu)型：1s22s22p2

每個(gè)能級(jí)的電子排列： 2,4

氧化價(jià)（氧化物） 4,3,2（弱酸性）

顏色和外表：黑色（石墨），無(wú)色（金剛石）

物質(zhì)狀態(tài)：固態(tài)

物理屬性：反磁性

熔點(diǎn)：大約3550 ℃（金剛石）

沸點(diǎn)：大約4827 ℃（升華）

摩爾體積：5.29×10-6m3/mol

太陽(yáng)中元素的含量：ppm)( 3000)211211)

海水中元素的含量：ppm)太平洋表面 23

地殼中的元素含量：ppm）4800

莫氏硬度：石墨1-2 ，鉆石 10

氧化態(tài)：主要為-4，C 2， C 4 （還有其他氧化態(tài)）

化學(xué)鍵能： (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

晶胞參數(shù)： a = 246.4 pm b = 246.4 pm c = 671.1 pm  α = 90  β = 90  γ = 120

電離能：kJ/ 摩爾) M - 米.2 米 - M2  2352 M2  - M3  4620 M3  - M4  6222 M4  - M5  37827 M5  - M6  47270 。

單質(zhì)密度：3.513 g/金剛石)2.260 g/石墨，203356℃)

電負(fù)性：2.55（鮑林標(biāo)度）

比熱：710 J/kg·K)

電導(dǎo)率：061×10-6/米歐姆)

熱導(dǎo)率：129 W/m·K)第一電離能1086.5 千焦/Mol 第二電離能2352.6 kJ/Mol 第三電離能 4620.5 千焦/Mol 第四電離能 6222.7 千焦/Mol 第五電離能是 37831 kJ/第六電離能 47277.0 kJ/mol 。

成鍵：碳原子一般是四價(jià)的，需要四個(gè)單電子，但它的基態(tài)只有兩個(gè)單電子，所以成鍵時(shí)總是需要雜化。最常見(jiàn)的雜化方式是sp3雜化，充分利用四個(gè)價(jià)電子，均勻分布在四個(gè)軌道上，屬于各向同性雜化。這種結(jié)構(gòu)是完全對(duì)稱的，成鍵后是穩(wěn)定的σ鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)的排斥，非常穩(wěn)定。金剛石中的所有碳原子都是以這種混合方式結(jié)合的。烷烴的碳原子也屬于這一類。

同位素：C12\C14（考古測(cè)定年代）

構(gòu)成結(jié)構(gòu)：直鏈、支鏈和環(huán)狀結(jié)構(gòu)

所有的碳同位素原子都有六個(gè)質(zhì)子，但中子的數(shù)量不同（范圍從2到16）碳有兩種天然存在的穩(wěn)定同位素：碳-12（ ）地球上98的碳.93%，而碳-13（ ）則占剩余的1.07%生物體內(nèi)的同位素比率較高，是因?yàn)樯锘瘜W(xué)反應(yīng)被選擇性地消除了。1961年，國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)（IUPAC）決定以碳-同位素作為原子量單位的定義標(biāo)準(zhǔn)。核磁共振檢測(cè)的是。

碳-14（ ）它是一種天然存在的放射性同位素，在地球上的豐度是萬(wàn)億分之一（(0000000001)，主要存在于大氣和地表礦物質(zhì)中，如泥炭和其他有機(jī)物質(zhì)。碳-14以0.β衰變?cè)?58 兆電子伏能量。因?yàn)榘胨テ谥挥?730年，該同位素在古老巖石中幾乎滅絕，但會(huì)在上層大氣中（平流層下部和對(duì)流層上部）不斷由宇宙射線和氮?dú)夥磻?yīng)產(chǎn)生。大氣和生物體內(nèi)的豐度幾乎是守恒的，但在生物死亡后會(huì)有規(guī)律地衰減這就是放射性碳測(cè)年的原理。這種測(cè)年方法可以測(cè)量4萬(wàn)年以下的碳質(zhì)物質(zhì)。

碳的已知同位素有15種，其中存活時(shí)間最短的是會(huì)發(fā)生質(zhì)子發(fā)射和α衰變，半衰期為1.98739 X1021秒。同位素具有暈效應(yīng)，即其半徑遠(yuǎn)高于密度均勻的正常球核。