碳(carbon)和石墨(graphite)的區別

碳和石墨的主要區別在於碳是一種化學元素，而石墨是碳的同素異形體。

碳和石墨都是碳的形式，其中石墨是碳的同素異形體，也是碳的最穩定形式。碳是一種自古以來人們就知道的非金屬。人類使用不同形式的碳，我們稱之為碳同素異形體，如木炭、石墨煙塵和鑽石。早些時候，人們並沒有意識到這些化合物只是碳的不同形式，後來科學家才發現了碳的同素異形體。carbon一詞來源於拉丁語carbo，意思是炭。碳是一種天然存在的元素，是自然界中第四種最豐富的元素。它通過碳循環在人類和植物生命中起著至關重要的作用。

什麼是碳(carbon)？

碳是一種原子序數為6，化學符號為C的化學元素，我們可以把它歸類為非金屬元素，也可以在元素週期表中是p塊元素。這個元素是四價的，這意味著它有四個價電子，因此，它可以形成四個共價化學鍵。這種元素有三種主要的同位素，C-12和C-13是穩定的，而C-14是放射性的。

圖01：石墨和金剛石是已知的最穩定的碳同素異形體

關於碳的一些化學事實如下：

原子序數是6。
標準原子量是12。
電子組態為[He]2s2 2p2
在標準溫度和壓力下的狀態是固態。
在3642°C下昇華
最穩定的同素異形體是石墨和金剛石。
氧化狀態-最穩定的氧化狀態是+4，並且+2也存在。

此外，這種物質可以在非常高的溫度下昇華（高於最高熔點的金屬，如鎢）。最重要的是，這種物質比鐵和銅更耐氧化。碳是構成有機化合物結構的主要化學元素，也存在於無機化合物中。

什麼是石墨(graphite)？

石墨是碳的穩定同素異形體。同素異形體是兩種或兩種以上不同的物理形態中的每一種可以存在的物質。這種同素異形體是自然形成的，它是一種結晶體。我們可以在變質岩和火成岩中找到這種化合物。這是一種礦物，具有某些極端的特性，對工業需要很有用。例如，它是非常柔軟的，因此，它可以劈裂，只要施加一點壓力。而且，它的比重很低。相反，這種物質非常耐熱。它對任何其他物質的接觸幾乎是惰性的。

圖02：石墨的化學結構

當考慮石墨的結構時，有一層碳原子層，其中一層有一個碳原子網絡。在那裡，一個碳原子通過共價鍵與另外三個碳原子相連。因此，碳層是平面的。每個碳原子的剩餘電子趨向於一起形成一個電子雲。這個電子雲對導電性很重要。

碳(carbon)和石墨(graphite)的區別

碳是一種原子序數為6，化學符號為C的化學元素，而石墨是碳的穩定同素異形體。碳是石墨和石墨的區別。此外，碳是一種非金屬，可以以不同的結構出現，我們稱之為同素異形體，如石墨、金剛石、木炭等。因此，石墨的化學結構不同於其他同素異形體，這些同素異形體中每個碳原子周圍有三個共價鍵（與其他碳原子）和能導電的電子雲。其他碳的同素異形體不能導電。因此，這是碳和石墨的主要區別。

下面的信息圖提供了有關碳和石墨之間區別的更多詳細信息。

碳(carbon)和石墨(graphite)的區別