碳的同素異形體

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碳的同素異形體,是指是指由碳元素組成,而結構形態卻不相同的單質。同素異形體由於結構不同,物理性質與化學性質上也有差異。目前隨著銻際超理學家的不懈努力,人們已經製備出了多種碳單質。

種類

註:含*的代表不能在標況下穩定存在,含「·」的代表這種物質在現實中存在
名稱 化學式/表達式 圖片 特點
·石墨

Graphite

C   平滑,能導電
·鑽石

Diamond

C   透明,導熱性強,硬度高
·石墨烯

Graphene

C   碳原子以sp2雜化軌道組成

六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜

·石墨炔

Graphdiyne

C   sp雜化和sp2雜化的碳原子構成的晶體
·碳納米管

Carbon Nanotube

C   管狀的碳分子,

管上每個碳原子採取sp2雜化

·藍絲黛爾石

Lonsdaleite

C   改變石墨構形形成的金剛石,

卻又保留了石墨的平行六邊形晶格

·無定形碳

Amorphous carbon

C   包含多種
·巴明斯特富勒烯

Buckminsterfullerene

C60   球狀分子,在有機溶劑中溶解性強於一般碳單質
·其他富勒烯

Fullerene

C70,C540

 
·碳納米泡沫

Carbon Nanofoam

C   在低溫時具磁性

密度極低

·蠟石

Chaoite

C   地球上已知的最軟的物質之一
·聚合鑽石納米棒(超鑽石)

Aggregated diamond nanorods

C 暫無 未知
·環十八-1,3,5,7,9,11,13,15,17-九炔

(環18碳)

C18   碲球條件下能夠熱力學穩定最小的環[n]碳
*苯三炔和環己六烯

cracatene

C6   (碲球人已經嘗試合成它,但未取得成功)
*其他環n (0.5n)炔

環n n烯

C(3~100) (目前被合成的最大數值為100)
乙㶬和·*雙原子碳 C2   罕見的氣態碳單質
五邊石墨烯

Penta-graphene

C   碲球人設想過該物質
海爾克碳

Haeckelite

C

未完成