 Graphite (left) and diamond (right), two allotropes of carbon | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Carbon | |||||||||||||||||||||||||||||||
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| Allotropes | graphite, diamond and more (see Allotropes of carbon) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Appearance |
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| Standard atomic weight Ar°(C) | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Carbon in the periodic table | |||||||||||||||||||||||||||||||
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| Atomic number (Z) | 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Group | group 14 (carbon group) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Period | period 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Block | p-block | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Electron configuration | [He] 2s2 2p2 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Electrons per shell | 2, 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Physical properties | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Phase at STP | solid | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Sublimation point | 3915 K (3642 °C, 6588 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Density (near r.t.) | graphite: 2.266 g/cm3[3][4] diamond: 3.515 g/cm3 amorphous: 1.8–2.1 g/cm3 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Triple point | 4600 K, 10,800 kPa[5][6] | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Heat of fusion | graphite: 117 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Molar heat capacity | graphite: 8.517 J/(mol·K) diamond: 6.155 J/(mol·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomic properties | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Oxidation states | common: −4, +4 −3,[7] −2,[7] −1,[7] 0, +1,[7] +2,[7] +3[7] | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Electronegativity | Pauling scale: 2.55 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Ionization energies |
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| Covalent radius | sp3: 77 pm sp2: 73 pm sp: 69 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Van der Waals radius | 170 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||
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| Other properties | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Natural occurrence | primordial | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Crystal structure | graphite: simple hexagonal (hP4) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Lattice constants |  c = 670.94 pm (at 20 °C)[3] | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Crystal structure | diamond: face-centered diamond-cubic (cF8) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Lattice constant |  (at 20 °C)[3] | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Thermal expansion | diamond: 0.8 µm/(m⋅K) (at 25 °C)[8] | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Thermal conductivity | graphite: 119–165 W/(m⋅K) diamond: 900–2300 W/(m⋅K) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Electrical resistivity | graphite: 7.837 µΩ⋅m[9] | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Magnetic ordering | diamagnetic[10] | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Molar magnetic susceptibility | diamond: −5.9×10−6 cm3/mol[11] | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Young's modulus | diamond: 1050 GPa[8] | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Shear modulus | diamond: 478 GPa[8] | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Bulk modulus | diamond: 442 GPa[8] | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Speed of sound thin rod | diamond: 18,350 m/s (at 20 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Poisson ratio | diamond: 0.1[8] | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Mohs hardness | graphite: 1–2 diamond: 10 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| CAS Number |
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| History | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Discovery | Egyptians and Sumerians[12] (3750 BCE) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Recognized as an element by | Antoine Lavoisier[13] (1789) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Isotopes of carbon | |||||||||||||||||||||||||||||||
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- ^ "Standard Atomic Weights: Carbon". CIAAW. 2009.
- ^ Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip J. H.; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro A. J. (2022-05-04). "Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. doi:10.1515/pac-2019-0603. ISSN 1365-3075.
- ^ a b c Arblaster, John W. (2018). Selected Values of the Crystallographic Properties of Elements. Materials Park, Ohio: ASM International. ISBN 978-1-62708-155-9.
- ^ Lide, D. R., ed. (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (86th ed.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
- ^ Haaland, D (1976). "Graphite-liquid-vapor triple point pressure and the density of liquid carbon". Carbon. 14 (6): 357–361. doi:10.1016/0008-6223(76)90010-5.
- ^ Savvatimskiy, A (2005). "Measurements of the melting point of graphite and the properties of liquid carbon (a review for 1963–2003)". Carbon. 43 (6): 1115–1142. doi:10.1016/j.carbon.2004.12.027.
- ^ a b c d e f Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. p. 28. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ a b c d e Properties of diamond, Ioffe Institute Database
- ^ "Material Properties- Misc Materials". www.nde-ed.org. Retrieved 12 November 2016.
- ^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
- ^ Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. pp. E110. ISBN 978-0-8493-0464-4.
- ^ "History of Carbon and Carbon Materials - Center for Applied Energy Research - University of Kentucky". Caer.uky.edu. Retrieved 2008-09-12.
- ^ Senese, Fred (2000-09-09). "Who discovered carbon?". Frostburg State University. Retrieved 2007-11-24.