碳 (C)
元素 6 · 非金属 · 12.011 u
各电子层电子数: 2, 4
碳形成的化合物比其他所有元素加起来还多，因为它极易与自身成链、成环连接。已知的一切生命都建立在这种化学基础之上。
钻石和铅笔中的石墨是同一种元素——区别只在于原子的连接方式。
- 原子序数
- 6
- 原子质量
- 12.011 u
- 电子排布
- [He] 2s² 2p²
- 族·周期·区
- 14 · 2 · p
- 氧化态
- −4, +2, +4
- 电负性
- 2.55 (Pauling)
- 熔点
- 3,550 °C
- 沸点
- 3,825 °C
- 密度
- 2.267 g/cm³
- 20°C下的状态
- 固体
- 外观
- 黑色（石墨）或透明（钻石）
- 发现
- 自古以来已知
CIAAW区间 [12.0096, 12.0116]
碳族
用途
- 炼钢
- 碳纤维复合材料
- 活性炭过滤
- 石墨电极与铅笔芯
原子结构
碳的中性原子含有6个质子和6个电子。它最常见的同位素约含6个中子，由此得到质量数12。改变中子数会得到该元素的另一种同位素；改变质子数则会得到完全不同的元素。
这些电子由内向外依次填充各电子层：2, 4。写成轨道符号即为[He] 2s² 2p²。
3D electron orbitals
See where 碳's electrons actually are — a cloud of 26,000 points sampled from the probability density |ψ|², not a cartoon of a lobe.
在周期表中的位置
发现与命名
碳自古以来就被人类认识和使用，远早于"化学元素"这一概念的确立。名称来源：源自拉丁语carbo，意为“煤”。
继续探索
原子质量数据来自IUPAC/CIAAW（国际原子量委员会）；物理性质数据来自PubChem（美国国立医学图书馆）。从未测得的数值标注为"未测量"，而不是估算值。
相关计算器
常见问题
碳的相对原子质量是多少？
根据国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）原子量委员会（CIAAW）的数据，碳的标准原子量为12.011。由于天然物质中的同位素组成会因产地不同而有所差异，IUPAC还将其原子量表示为区间[12.0096, 12.0116]。
碳有多少个质子、中子和电子？
碳的原子序数是6，也就是它含有6个质子——原子序数本身就是质子数，正是质子数决定了一个原子是碳而不是别的元素。中性原子的电子数与质子数相等，同样是6个。中子数取决于具体的同位素，其中最常见的同位素约含6个中子，因为12 − 6 = 6。
碳的电子排布式是什么？
碳的电子排布式为[He] 2s² 2p²。它的电子分布在2个电子层中，各层电子数依次为2, 4。
碳是金属吗？
不是。碳属于非金属，位于周期表右侧——这一区域的元素在反应中倾向于获得或共享电子，而不是失去电子。
碳位于第几族、第几周期？
碳位于第14族（碳族）、第2周期，属于p区。族对应纵向的列，周期对应横向的行。
碳的化合价是多少？
碳通常形成4+ / 4−离子。在其化合物中，常见的氧化态包括−4, +2, +4。
碳的熔点是多少？
碳的熔点为3,550 °C，沸点为3,825 °C。在室温下，它呈固体。
碳有什么用途？
炼钢, 碳纤维复合材料, 活性炭过滤, 石墨电极与铅笔芯。碳形成的化合物比其他所有元素加起来还多，因为它极易与自身成链、成环连接。已知的一切生命都建立在这种化学基础之上。。
碳是谁发现的？名称从何而来？
碳自古以来就被人类认识和使用，远早于人们能将它描述为一种化学元素。名称来源：源自拉丁语carbo，意为“煤”。