Karbon

Sembol: C
Atom numarası: 6
Atom ağırlığı: 12.0107 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Grafit yapısı siyah, elmas yapısı ise renksizdir. Katı formdadır.
A Metalp-blok elementi

Karbonun 4 tane allotropu vardır. Bunlar amorf, grafit, elmas ve fullerendir. Grafitte karbon atomları hegzagonal halkalar oluşturur ve tabakalı bir yapı oluşturur. Her karbon atomu diğer 3 karbon atomuna sp2 hibritleşmesi yaparak sigma bağları ile bağlanır . Karbon atomlarının 4. elektronları p bağlarında kullanılır. Bu p bağı lokalize olmadığından grafit elektriği iletir. Grafitin aktif karbon, is, kemik kömürü gibi mikro kristal yapıya sahip pek çok şekli mümkündür.

Elmasta karbon atomları sp3 hibritleşmesi yaparak tetrahedral bir düzendedir. Karbon atomları arasındaki bağlar çok kuvvetlidir. Bu nedenle de çok sert ve kararlı bir yapıya sahiptir. Mavi elmas (yarı iletken) hariç elektriği iletmezler. Moleküller arasındaki kuvvetli bağlar nedeniyle ısı iletkenliği çok iyidir.

Fulleren genellikle 6 karbon atomunun düzlemsel olarak birbiri ile bağlanarak oluşturduğu içi boş küresel, silindirik ve halkasal yapılardır. 5’li veya 7’li halkalar şeklinde birleştiği zaman yapı düzlemsellikten uzaklaşır. En küçük boyutu 60 karbonludur ve yapısı futbol topuna benzemektedir. Fullerenin, grafite benzeyen bağ kararlılığı nedeniyle reaktif bir madde değildir ve birçok çözücü içerisinde çözünmez.

Karbon yer kabuğunda, atmosferde CO2 şeklinde ve hidrakarbonlarda (ham petrol, doğal gaz) bulunur. Suni grafit kömürün silika (SiO2) ile reaksiyonu sonucunda elde edilir.
SiO2 + 3C (2500°C) à SiC à Si (g) + C(grafit)