碳的同素异形体：修订间差异
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|平滑，能导电 | |平滑，能导电 | ||
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|每个碳原子与周围四个碳原子相连 | |||
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|透明，导热性强，硬度高 | |透明，导热性强，硬度高 | ||
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'''Graphene''' | '''Graphene''' | ||
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|单层六边形密铺 | |||
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|碳原子以sp2杂化轨道组成 | |碳原子以sp2杂化轨道组成 | ||
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'''Graphdiyne''' | '''Graphdiyne''' | ||
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|单层六边形密铺，有三键 | |||
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|sp杂化和sp<sup>2</sup>杂化的碳原子构成的晶体 | |sp杂化和sp<sup>2</sup>杂化的碳原子构成的晶体 | ||
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'''Carbon Nanotube''' | '''Carbon Nanotube''' | ||
|C | |C | ||
|六边形密铺平面组成的长圆柱体 | |||
|[[File:碳纳米管.jpg|无框]] | |[[File:碳纳米管.jpg|无框]] | ||
|管状的碳分子， | |管状的碳分子， | ||
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'''Lonsdaleite''' | '''Lonsdaleite''' | ||
|C | |C | ||
|石墨的每两层之间有键连接 | |||
|[[File:Lonsdaleite.jpg|无框]] | |[[File:Lonsdaleite.jpg|无框]] | ||
|改变石墨构形形成的金刚石， | |改变石墨构形形成的金刚石， | ||
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'''Amorphous carbon''' | '''Amorphous carbon''' | ||
|C | |C | ||
|无定形结构 | |||
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|包含多种 | |包含多种 | ||
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|·巴明斯特富勒烯 | |·巴明斯特富勒烯（巴氏球） | ||
'''Buckminsterfullerene''' | '''Buckminsterfullerene''' | ||
|C<sub>60</sub> | |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]] | |[[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 | |球状分子，在有机溶剂中溶解性强于一般碳单质 | ||
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|C<sub>70</sub>，C<sub>540</sub> | |C<sub>70</sub>，C<sub>540</sub> | ||
等 | 等 | ||
|球形的结构 | |||
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'''Carbon Nanofoam''' | '''Carbon Nanofoam''' | ||
|C | |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]] | |[[File:碳纳米泡沫.jpg|无框]] | ||
|在低温时具磁性 | |在低温时具磁性 | ||
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'''Chaoite''' | '''Chaoite''' | ||
|C | |C | ||
|类似于石墨，层的面积较小 | |||
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|[[地球]]上已知的最软的物质之一 | |[[地球]]上已知的最软的物质之一 | ||
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'''Aggregated diamond nanorods''' | '''Aggregated diamond nanorods''' | ||
|C | |C | ||
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|暂无 | |暂无 | ||
|未知 | |未知 | ||
|- | |- | ||
|·环十八-1,3,5,7,9,11,13,15,17-九炔 | |·环十八-1,3,5,7,9,11,13,15,17-九炔 | ||
（环18碳） | （环18碳，18-轮炔） | ||
|C<sub>18</sub> | |C<sub>18</sub> | ||
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|碲球条件下能够热力学稳定最小的环[n]碳 | |碲球条件下能够热力学稳定最小的环[n]碳 | ||
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|*苯三炔和环己六烯 | |*苯三炔和环己六烯（6-轮炔） | ||
'''cracatene''' | '''cracatene''' | ||
|C<sub>6</sub> | |C<sub>6</sub> | ||
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|[[File:C6分子.jpg|无框]] | |[[File:C6分子.jpg|无框]] | ||
|（碲球人已经尝试合成它，但未取得成功） | |（碲球人已经尝试合成它，但未取得成功） | ||
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环n n烯 | 环n n烯 | ||
|C<sub>(3~100)</sub> | |C<sub>(3~100)</sub> | ||
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|(目前被合成的最大数值为100） | |(目前被合成的最大数值为100） | ||
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'''Ethune''' | '''Ethune''' | ||
|C<sub>2</sub> | |C<sub>2</sub> | ||
|两个碳原子由碳碳四键连接 | |||
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|罕见的气态碳单质 | |罕见的气态碳单质 | ||
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'''Penta-graphene''' | '''Penta-graphene''' | ||
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|半衰期250秒,与大多物质发生剧裂加成反应 | |半衰期250秒,与大多物质发生剧裂加成反应 | ||
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'''Haeckelite''' | '''Haeckelite''' | ||
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|碲球人设想过该物质 | |碲球人设想过该物质 | ||
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|·*n (n-1) 烯自由基 | |·*n (n-1) 烯自由基 | ||
|C<sub>x</sub> | |C<sub>x</sub> | ||
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|极其不稳定 | |极其不稳定 | ||
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'''（Linear Acetylenic Carbon）''' | '''（Linear Acetylenic Carbon）''' | ||
|(C<sub>2</sub>)<sub>x</sub> | |(C<sub>2</sub>)<sub>x</sub> | ||
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|[[File:聚乙㶬.png|无框]] | |[[File:聚乙㶬.png|无框]] | ||
|硬度极高 | |硬度极高 | ||
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|·*单原子碳（甲㶬，卡贝） | |·*单原子碳（甲㶬，卡贝） | ||
|C<sup>4·</sup> | |C<sup>4·</sup> | ||
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|极其不稳定 | |极其不稳定 | ||
2022年7月27日 (三) 09:33的版本
| 欢迎各位超理学家及超理爱好者参与完善本条目。 |
注意：本页面包含非超理内容，请注意鉴别。
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。
碳单质可大致分为三类：普通碳单质，自由基，全碳有机物。
种类
| 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 | 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 | 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 | 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 | sp杂化和sp2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 | 管状的碳分子，
管上每个碳原子采取sp2杂化 |
| ·蓝丝黛尔石
Lonsdaleite |
C | 石墨的每两层之间有键连接 | File:Lonsdaleite.jpg | 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 | 包含多种 |
| ·巴明斯特富勒烯（巴氏球）
Buckminsterfullerene |
C60 | 六十个碳原子组成足球形的结构 | File:富勒烯.jpg | 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 |
C70，C540
等 |
球形的结构 | File:C540.jpg | |
| ·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 | 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 | 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） |
C18 | File:环18碳.jpg | 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 |
C6 | File:C6分子.jpg | （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(3~100) | (目前被合成的最大数值为100） | ||
| 乙㶬和·*双原子碳
Ethune |
C2 | 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 | 罕见的气态碳单质 |
| *五边石墨烯
Penta-graphene |
C | File:五边石墨烯.jpg | 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 | ||
| ·*n (n-1) 烯自由基 | Cx | 极其不稳定 | ||
| ·聚乙㶬（直链乙炔碳）
Polyethune （Linear Acetylenic Carbon） |
(C2)x | File:聚乙㶬.png | 硬度极高 | |
| ·*单原子碳（甲㶬，卡贝） | C4· | 极其不稳定 |
