碳原子的最外层有4个电子,既不容易得电子,也不容易失去电子,因此常温下碳的化学性质比较稳定。
碳常温下化学性质稳定的原因
碳的最外层为S2P2结构,与周围四个碳原子以共价键形成面心立方结构,共价键键能极大,且键长较短,形成非常稳定的晶体结构。这是纯粹的碳单质,也就是金刚石稳定的原因。
当然也不是全部原子适合这一规律,碳就不符合。而碳最外层电子数只有4个,既不容易失去,又不容易得到,所以稳定。
碳的存在形式
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。
碳“与”炭“的区别
”碳“是一种核电荷数为6的非金属元素,而”炭“一般是指由石墨的微小晶体和少量杂质组成的混合物,如木炭、焦炭、活性炭、炭黑等。在说明碳元素时,用”碳“表示,如碳单质、二氧化碳、碳酸等;在说明含石墨的无定形碳时,用”炭“表示,如木炭、焦炭等。
碳单质性质和用途
1、金刚石、石墨和C60都是碳元素的单质,但由于碳原子的排列方式不同,决定了它们的物理性质存在了很大的差异。
(1)金刚石:立体网状结构物理性质:自然界中最硬的物质。用途:玻璃刀、钻头、饰品
(2)石墨:平面结构物理性质:有滑腻感,导电性。用途:铅笔芯、电极材料、润滑剂
(3)C60:一个分子由六十个碳原子组成的碳单质,是足球状。相对分子质量
2、无定形碳
(1)木炭:具有疏松多孔结构,决定了它有吸附能力,可做燃料火药、活性炭、吸附剂。
(2)活性炭:(吸附剂净化空气净化甲醛)。
(3)炭黑:用途:染料,墨汁,油漆
(4)焦炭:用途燃料,冶金工业还原剂。
炭:表示碳元素组成的某种单质。碳是元素名称。