单质碳的化学性质

碳单质的化学性质,主要有:常温稳定性;可燃性;还原性.碳在氧气中充分燃烧生成二氧化碳,碳在氧气中不充分燃烧生成一氧化碳;碳与氧化铜反应生成二氧化碳和铜,碳与氧化铁反应生成二氧化碳和铁。

一、单质碳简介

碳(Carbon)是一种非金属元素,化学符号为C,在常温下具有稳定性,不易反应、极低的对人体的毒性,甚至可以以石墨或活性炭的形式安全地摄取,位于元素周期表的第二周期IVA族。

碳是一种很常见的元素,它以多种形式广泛存在于大气和地壳和生物之中。拉丁语为Carbonium,意为“煤,木炭”。碳元素结构多样,能够以具有多方面性质的单质形式存在,如晶形碳、无定形碳和过渡碳。

二、单质碳的应用

碳单质很早就被人认识和利用,碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。碳还有多种同素异形体,如金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯等,这些同素异形体广泛应用于航空、医疗、石油化工、国防等领域。另外,碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。?

同素异形体:

1、晶形碳

晶形碳主要有石墨、金刚石、富勒烯、石墨烯、碳纳米管等。其中金刚石具有典型的***价晶体特性,即高的硬度、高的熔点和低的等电性和低的导热性;石墨烯具有超薄且有弹性的机械性能、比金刚石好约2倍的导电性能以及超越其他材料的导热性能。

2、无定形碳

无定形碳包括木炭、活性炭、碳纤维等。其中活性炭是一种具有特殊微晶结构、发达孔隙结构、巨大比表面积和较强吸附能力的同素异形体。其化学稳定性好,具有耐酸、耐碱、耐高温等特点,活性炭不溶于水和有机溶剂,既可在气相中使用,也可以在液相中使用。

3、过渡碳

过渡碳为无定形碳过渡到晶形碳的过程中产生的中间产物,兼具了无定形碳和晶形碳的一些特点,表现出乱层石墨结构的特征,在微观上呈现出二维有序而三维无序的特点。过渡碳主要是热解炭黑。其中热解炭黑根据微观结构的不同可大致分为各向异性和各向同性两大类。