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| {{征集意见}}{{包含非超理内容}}'''碳的同素异形体'''，是指仅由碳元素组成而结构形态却不相同的单质。同素异形体由于结构不同，物理性质与化学性质上也有差异。目前随着锑际超理学家的不懈努力，人们已经制备出了多种碳单质。其中很大一部分碳单质在许多领域都有着重要应用。 | | {{征集意见}}{{包含非超理内容}} |
|
| |
|
| 碳单质可大致分为三类：普通碳单质，自由基，全碳有机物。
| | 未完成，施工中 |
|
| |
|
| == 种类 ==
| | 碳的同素异形体，是指 |
| {| class="fandom-table"
| |
| |+<small>注：含“*”的代表不能在标况下稳定存在，含“·”的代表这种物质在现实中存在</small>
| |
| !名称
| |
| !化学式/表达式
| |
| !微观结构
| |
| !图片
| |
| !特点
| |
| |-
| |
| |·石墨
| |
| '''Graphite'''
| |
| |C
| |
| |多层六边形平面密铺
| |
| |[[File:石墨.jpg|无框]]
| |
| |平滑，能导电
| |
| |-
| |
| |·钻石
| |
| '''Diamond'''
| |
| |C
| |
| |每个碳原子与周围四个碳原子相连
| |
| |[[File:钻石.jpg|无框]]
| |
| |透明，导热性强，硬度高
| |
| |-
| |
| |·石墨烯
| |
| '''Graphene'''
| |
| |C
| |
| |单层六边形密铺
| |
| |[[File:石墨烯.jpg|无框]]
| |
| |碳原子以sp2杂化轨道组成
| |
| 六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜
| |
| |-
| |
| |·石墨炔
| |
| '''Graphdiyne'''
| |
| |C
| |
| |单层六边形密铺，有三键
| |
| |[[File:石墨炔.png|无框]]
| |
| |sp杂化和sp<sup>2</sup>杂化的碳原子构成的晶体
| |
| |-
| |
| |·碳纳米管
| |
| '''Carbon Nanotube'''
| |
| |C
| |
| |六边形密铺平面组成的长圆柱体
| |
| |[[File:碳纳米管.jpg|无框]]
| |
| |管状的碳分子，
| |
| 管上每个碳原子采取sp<sup>2</sup>杂化
| |
| |-
| |
| |·蓝丝黛尔石
| |
| '''Lonsdaleite'''
| |
| |C
| |
| |介于石墨和金刚石之间
| |
| |[[File:Lonsdaleite.jpg|无框]]
| |
| |改变石墨构形形成的金刚石，
| |
| 却又保留了石墨的平行六边形晶格
| |
| |-
| |
| |·无定形碳
| |
| '''Amorphous carbon'''
| |
| |C
| |
| |无定形结构
| |
| |[[File:煤炭.jpg|无框]]
| |
| |包含多种
| |
| |-
| |
| |·巴明斯特富勒烯（巴氏球）
| |
| '''Buckminsterfullerene'''
| |
| |C<sub>60</sub>
| |
| |六十个碳原子组成足球形的结构
| |
| |[[File:富勒烯.jpg|无框]]
| |
| |球状分子，在有机溶剂中溶解性强于一般碳单质
| |
| |-
| |
| |·其他富勒烯
| |
| '''Fullerene'''
| |
| |C<sub>70</sub>，C<sub>540</sub>
| |
| 等
| |
| |球形的结构
| |
| |[[File:C540.jpg|无框]]
| |
| |
| |
| |-
| |
| |·碳纳米泡沫
| |
| '''Carbon Nanofoam'''
| |
| |C
| |
| |每个单位由两层交叉的小型石墨烯组成
| |
| |[[File:碳纳米泡沫.jpg|无框]]
| |
| |在低温时具磁性
| |
| 密度极低
| |
| |-
| |
| |·蜡石
| |
| '''Chaoite'''
| |
| |C
| |
| |类似于石墨，层的面积较小
| |
| |[[File:蜡石.jpg|无框]]
| |
| |[[地球]]上已知的最软的物质之一
| |
| |-
| |
| |·聚合钻石纳米棒（超钻石）
| |
| '''Aggregated diamond nanorods'''
| |
| |C
| |
| |
| |
| |暂无
| |
| |未知
| |
| |-
| |
| |·环十八-1,3,5,7,9,11,13,15,17-九炔
| |
| （环18碳，18-轮炔）
| |
| |C<sub>18</sub>
| |
| |
| |
| |[[File:环18碳.jpg|无框]]
| |
| |碲球条件下能够热力学稳定最小的环[n]碳
| |
| |-
| |
| |*苯三炔和环己六烯（6-轮炔）
| |
| '''cracatene'''
| |
| |C<sub>6</sub>
| |
| |
| |
| |[[File:C6分子.jpg|无框]]
| |
| |（碲球人已经尝试合成它，但未取得成功）
| |
| |-
| |
| |*其他环n (0.5n)炔
| |
| 环n n烯
| |
| |C<sub>(3~100)</sub>
| |
| |
| |
| |
| |
| |(目前被合成的最大数值为100）
| |
| |-
| |
| |[[乙㶬]]和·*双原子碳
| |
| '''Ethune'''
| |
| |C<sub>2</sub>
| |
| |两个碳原子由碳碳四键连接
| |
| |[[File:加压安瓿玻封的液态乙㶬.png|无框]]
| |
| |罕见的气态碳单质
| |
| |-
| |
| |2-轮炔
| |
| |C<sub>2</sub>
| |
| |由乙炔掰弯而得
| |
| |[[File:安瓿里的2-轮炔.jpg|无框]]
| |
| |不稳定，掰弯100秒左右后立即回弹
| |
| |-
| |
| |*[[五边石墨烯]]
| |
| '''Penta-graphene'''
| |
| |C
| |
| |
| |
| |[[File:五边石墨烯.jpg|无框]]
| |
| |半衰期250秒，与大多物质发生剧裂加成反应
| |
| |-
| |
| |海尔克碳
| |
| '''Haeckelite'''
| |
| |C
| |
| |
| |
| |
| |
| |碲球人设想过该物质
| |
| |-
| |
| |[[准晶体碳]]
| |
| |C
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |-
| |
| |正八面体烷
| |
| |C<sub>6</sub>
| |
| |正八面体结构
| |
| |
| |
| |白色粉末
| |
| |-
| |
| |·*n (n-1) 烯自由基
| |
| |C<sub>x</sub>
| |
| |
| |
| |
| |
| |极其不稳定
| |
| |-
| |
| |·[https://antimony.fandom.com/zh/wiki/乙㶬#.E8.81.9A.E5.90.88 聚乙㶬]（直链乙炔碳）
| |
| '''Polyethune'''
| |
| '''（Linear Acetylenic Carbon）'''
| |
| |(C<sub>2</sub>)<sub>x</sub>
| |
| |
| |
| |[[File:聚乙㶬.png|无框]]
| |
| |硬度极高
| |
| |-
| |
| |·*单原子碳（甲㶬，卡贝）
| |
| |C<sup>4·</sup>
| |
| |
| |
| |
| |
| |极其不稳定
| |
| |-
| |
| |立方烯
| |
| |{{Chem|C8}}
| |
| |正方体，4个碳碳双键与上下两面相垂直
| |
| |
| |
| |
| |
| |-
| |
| |五碳化合物
| |
| |{{Chem|C5}}
| |
| |类似两个倒置三棱锥形
| |
| |[[File:五碳化合物.png|无框]]
| |
| |键角非常小，极其不稳定，极易发生内部加成或者开环反应。
| |
| |-
| |
| |体心立方堆积去氢立方烷
| |
| |(C<sub>8</sub>)<sub>n</sub>
| |
| |去氢立方烷之间以共价键相连
| |
| |
| |
| |碳碳键键角分别为90°和125°15'
| |
| |}
| |
| <br />
| |
| [[Category:超理概念]] | | [[Category:超理概念]] |
| [[Category:同素异形体]] | | [[Category:同素异形体]] |
