碳

碳原圖鏈接來自 全景圖庫 的圖片

碳（Carbon，拉丁文意為煤炭）是一種化學元素，符號為C，原子序數為6，位於元素周期表中的IV A族，屬於非金屬。每個碳原子有四顆能夠進行鍵合的電子，因此其化合價通常為4。自然產生的碳由三種同位素組成：12C和13C為穩定同位素，而14C則具放射性，其半衰期約為5,730年。碳是少數幾個自遠古就被發現的元素之一（見化學元素髮現年表）。

碳的豐度在地球地殼中排列第15（見地球的地殼元素豐度列表），並在全宇宙中排列第4（見化學元素豐度），名列氫、氦和氧之下。由於碳元素極為充沛，再加上它在地球環境下所能產生的聚合物種類極為繁多，因此碳是地球上所有生物的化學根本。

目錄

同素異形體

碳的同素異形體有數種，最常見的包括：石墨、鑽石及無定形碳。這些同素異形體之間的物理性質，包括外表、硬度、電導率等等，都具有極大的差異。在正常條件下，鑽石、碳納米管和石墨烯的熱導率是已知材質中最高的。

所有碳的在一般條件下都呈固態，其中石墨的熱力學穩定性最高。它們不易受化學侵蝕，甚至連氧都要在高溫下才可與其反應。碳在無機化合物中最常見的氧化態為+4，並在一氧化碳及過渡金屬羰基配合物中呈+2態。無機碳主要來自石灰石、白雲石和二氧化碳，但也大量出現在煤、泥炭、石油和甲烷水合物等有機礦藏中。碳是所有元素中化合物種類最多的，目前有近一千萬種已記錄的純有機化合物，但這只是理論上可以存在的化合物中的冰山一角。

應用

所有生物都依賴碳。如果沒有碳，我們所知的生物形態都不可能存在（見假定性生物化學）。除了作食物和木材以外，碳的最大用途是在化石燃料上（以碳氫化合物的形式），如天然氣和石油等。石油化學工業利用煉油廠把原油蒸餾成汽油和柴油。纖維素是一種植物製造的碳聚合物，出現在棉花和麻中。植物中的纖維素主要有支撐結構的作用。動物來源的碳聚合物有羊毛、羊絨和絲綢。塑料是人工合成的碳聚合物，一般在分子鏈中含有固定間隔的氧和氮原子。塑料的製造原料都可以從石油加工而成。

存量

碳在全宇宙各元素中總質量排列第四，位於氫、氦和氧之後。碳大量存在於彗星、大部分行星大氣層、太陽以及其他恆星中。一些隕石含有太陽系還處於原行星盤時所遺留下來的微鑽石。隕石撞擊時的巨大溫度和壓力也會在撞擊坑處形成微鑽石。

視頻

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