無定形碳主要是由什麼構成?
- 2022-07-29
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碳是一種非金屬元素,位於元素週期表的第二週期IVA族。它的化學符號是C,它的原子序數是6,電子構型為[He]2s22p2。碳是一種很常見的元素,它以多種形式廣泛存在於大氣和地殼之中。碳單質很早就被人認識和利用,碳的一系列化合物——有機物更是生命的根本。
原子體積:(立方厘米/摩爾)
4。58
元素在太陽中的含量:(ppm)
3000
元素在海水中的含量:(ppm)
太平洋表面 23
地殼中含量:(ppm)
480
拉丁語為Carbonium,意為“煤,木炭”。漢字“碳”字由木炭的“炭”字加表固體非金屬元素的石字旁構成,從 炭字音。
性狀
碳單質通常是無臭無味的固體。單質碳的物理和化學性質取決於它的晶體結構,外觀、密度、熔點等各自不同。 碳的單質已知以多種同素異形體的形式存在:
富勒烯(Fullerenes,也被稱為巴基球)
無定形碳(Amorphous,不是真的異形體,內部結構是石墨)
碳奈米管(Carbon nanotube)
六方金剛石(Lonsdaleite,與金剛石有相同的鍵型,但原子以六邊形排列,也被稱為六角金剛石)
趙石墨(Chaoite,石墨與隕石碰撞時產生,具有六邊形圖案的原子排列)
汞黝礦結構(Schwarzite,由於有七邊形的出現,六邊形層被扭曲到“負曲率”鞍形中的假想結構)
纖維碳(Filamentous carbon,小片堆成長鏈而形成的纖維)
碳氣凝膠(Carbon aerogels,密度極小的多孔結構,類似於熟知的矽氣凝膠)
碳奈米泡沫(Carbon nanofoam,蛛網狀,有分形結構,密度是碳氣凝膠的百分之一,有鐵磁性)
最常見的兩種單質是高硬度的金剛石和柔軟滑膩的石墨,它們晶體結構和鍵型都不同。金剛石每個碳都是四面體4配位,類似脂肪族化合物;石墨每個碳都是三角形3配位,可以看作無限個苯環稠合起來。
常溫下單質碳的化學性質比較穩定,不溶於水、稀酸、稀鹼和有機溶劑。