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碳原子的物理性质

发布网友 发布时间:2022-05-07 14:25

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热心网友 时间:2022-06-30 07:27

碳原子(carbon)
化学符号:C
元素原子量:12.011
质子数:6
原子序数:6
周期:2
族:IVA
电子层分布:2-4
原子体积: 4.58 cm3/mol
原子半径:91pm
共价半径:77 pm
范德华半径: 170 pm
电子构型:1s22s22p2
电子在每能级的排布: 2,4
氧化价(氧化物): 4,3,2(弱酸性)
颜色和外表:黑色(石墨), 无色(金刚石)
物质状态 :固态
物理属性:反磁性
熔点:约为3550 ℃(金刚石)
沸点:约为4827 ℃(升华)
摩尔体积:5.29×10-6m3/mol
元素在太阳中的含量:(ppm) 3000
元素在海水中的含量:(ppm)太平洋表面 23
元素在地壳中含量:(ppm)4800
莫氏硬度:石墨1-2 ,金刚石 10
 氧化态: 主要为-4,,C+2, C+4 (还有其他氧化态)
化学键能: (kJ /mol) C-H 411 C-C 348 C=C 614 C≡C 839 C=N 615 C≡N 891 C=O 745 C≡O 1074
晶胞参数: a = 246.4 pm b = 246.4 pm c = 671.1 pm α = 90° β = 90° γ = 120°
电离能:(kJ/ mol) M - M+ 1086.2 M+ - M2+ 2352 M2+ - M3+ 4620 M3+ - M4+ 6222 M4+ - M5+ 37827 M5+ - M6+ 47270 。
单质密度:3.513 g/cm3(金刚石)、2.260 g/cm3(石墨,20 ℃)
电负性:2.55(鲍林标度)
比热:710 J/(kg·K)
电导率:0.061×10-6/(米欧姆)
热导率:129 W/(m·K)第一电离能1086.5 kJ/mol 第二电离能2352.6 kJ/mol 第三电离能 4620.5 kJ/mol 第四电离能 6222.7 kJ/mol 第五电离能 37831 kJ/mol 第六电离能 47277.0 kJ/mol 。
成键:碳原子一般是四价的,这就需要4个单电子,但是其基态只有2个单电子,所以成键时总是要进行杂化。最常见的杂化方式是sp3杂化,4个价电子被充分利用,平均分布在4个轨道里,属于等性杂化。这种结构完全对称,成键以后是稳定的σ键,而且没有孤电子对的排斥,非常稳定。金刚石中所有碳原子都是这种以此种杂化方式成键。烷烃的碳原子也属于此类。
同位素:C60\C12\C14(考古测定年代)
构成结构:直链、支链和环状结构

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