碳 C(6 号元素)
碳(英语 Carbon,符号 C)是原子序数为 6 的非金属元素,位于周期表第 2 周期第 14 族。它的原子量为 12.011,中性原子的 6 个电子分布在 2 个电子层:2、4。
12.011
碳(C,Carbon)的相对原子质量,以碳 12 = 12 为基准
原子序数
6
分类
非金属
周期 / 族
第 2 周期 · 第 14 族
基础档案
电子壳层排布
2、4
共 2 个电子层,最外层 4 个电子
分类特征
共价成键主角,碳氮氧硫磷撑起生命与大气
速查要点
- 第一步:认位置
原子序数 6 = 核内质子数 = 中性原子电子数。在周期表上找第 2 周期第 14 族,非金属区。
- 第二步:读原子量
天然同位素丰度加权的标准原子量 12.011。原子量无量纲,数值上等于 1 mol 该原子的质量克数(12.011 g/mol)。
- 第三步:看电子层
2 个电子层:2、4。最外层 4 个电子决定化学性质。
- 第四步:估大小
同周期从左到右原子半径减小、同族从上到下增大;C 的金属/非金属性由最外层电子数与半径共同决定。
同位素与放射性
碳 在自然界中拥有至少一种稳定同位素,原子量 12.011 来自天然同位素丰度的加权平均。
实际场景
生命骨架元素
碳的四价与成链成环能力造就千万有机物——从 DNA 到石墨烯与钻石,同是碳原子,结构不同则软硬天差地别。
非金属家族
非金属以共价成键为主:碳的骨架支撑全部有机化学,氮占大气 78% 却因三键稳定难被利用(哈伯法固氮养活了世界一半人口),氧是呼吸与燃烧的主角。
相邻元素
常见问题
原子量是天然同位素按丰度加权的平均值。各同位素质量数接近整数,但混合比例让平均值出现小数——这正是周期表上几乎所有原子量都不是整数的原因(只有个别单同位素元素例外)。
数值相等、单位不同:C 的原子量 12.011(无量纲),摩尔质量 12.011 g/mol。1 mol 碳 原子约含 6.022 × 10^23 个原子,总质量 12.011 克。摩尔质量计算器可按化学式累加。
2 个电子层,从内到外依次是 2、4,最外层 4 个。电子层数 = 周期数(第 2 周期),最外层电子数决定主要化合价与化学性质。
碳(Carbon)存在于自然界;天然元素到 92 号铀为止,93 号起全部为人造元素。
非金属以共价成键为主:碳的骨架支撑全部有机化学,氮占大气 78% 却因三键稳定难被利用(哈伯法固氮养活了世界一半人口),……C 的具体应用取决于它的非金属通性与自身特色(价态、丰度、放射性等),详见上方场景卡与相关工具。
继续计算
本页收录自化学元素周期表对照,共 118 个元素从氢到 Oganesson。 查看 全部 118 个元素档案。