元素的基本信息
元素符号：C
原子序数：6
中文名称及拼音：碳 tàn
英文名称：Carbon
相对原子质量：12.011[12.009， 12.012]
原子核外电子排布式：[He]2s22p2
重要的同位素及其天然丰度：12C 98.93(8)%，13C 1.07(8)%
常见的同素异形体：α-石墨，β-石墨，金刚石，无序碳，六方碳，富勒烯，碳纳米管等
地壳中的含量(mg·kg-1)：2.00×102
海洋中的含量(mg·L-1)：2.8×101
是否生命必需元素：是
人体中的含量(g，按照体重70kg计)：1.6×104
人体中含量占体重百分数(%)：23
常见氧化态：-1，-2，-3，-4，0，+1，+2，+3，+4
元素电负性：2.55
原子半径(pm)：77.2(单键)，66.7(双键)，60.3(三键)
离子半径(pm)：260(C4-，CN=4)，15(C4+，CN=4)，
16(C4+，CN=6)
元素第一电离能(kJ·mol-1)：1086.5
元素第一电子亲和能(kJ·mol-1)：121.78
单质的基本物理量
化学式：C
熔点(°C)：3652(石墨)，3550(金刚石)
沸点(°C)：4827(石墨)，4827(金刚石)
密度(g·cm-3)：2.2(石墨)，3.513(金刚石)
比热容298.15K(mol-1·K-1)：
8.5(石墨)，6.1(金刚石)
熔化热(kJ·mol-1)：117.4(石墨)
汽化热(kJ·mol-1)：355.8
原子化焓(kJ·mol-1)：716.87±0.06
单质的热力学数据
化学式：C
标准摩尔生成焓(kJ·mol-1)：
0(石墨)，1.9(金刚石)
标准摩尔生成吉布斯自由能(kJ·mol-1)：
0(石墨)，2.9(金刚石)
标准摩尔熵(J·mol-1·K-1)：
5.7(石墨)，2.4(金刚石)

元素在自然界的存在形式
常见的存在形式：无定形碳、钻石、煤炭、石墨、二氧化碳、甲烷、碳酸盐等。
常见存在形式的化学式：C，CO2，CH4，CO2-3，HCO-3等碳酸盐
主要存在地：碳以多种形式广泛存在于大气、地壳和生物之中，它在太阳、恒星、彗星和大多数行星的大气层中也大量存在，在一些陨石中发现了以微小钻石形式存在的碳。天然石墨在北美和欧洲尤其突出。南非是宝石级金刚石的最大生产国，其产量超过了扎伊尔和俄罗斯的总和。
其他
电极反应与标准电极电势：
电极反应 E ⊖/V
CO2 + 2H+ + 2e- ⇌ HCOOH
 -0.199
CO2 + 2H+ + 2e- ⇌ CO + H2O
 -0.12
CH3COOH + 2H+ + 2e- ⇌ CH3CHO + H2O
 -0.12
HCHO + 2H+ + 2e- ⇌ CH3OH
 0.19
CH3OH + 2H+ + 2e- ⇌ CH4 + H2O
 0.59

元素发现简史
发现时间、发现者：

史前

命名时间、命名者：

不详

命名的意思：

源于拉丁语中煤和木炭的名称carbo，也源于法语charbon(木炭)。

发现简史：

碳在史前就已被发现，也可以说是人类最早利用的元素之一。人类在学会怎样引火以后，碳就成为人类永久的“伙伴”了。炭黑和煤是人类最早使用碳的形式，中国人早在公元前2500年就发现了钻石。

1722年，法国科学家列奥米尔(René Antoine Ferchault de Réaumur)证明铁通过吸收一些物质能变成钢，这种物质就是现在熟知的碳。1772年，法国科学家拉瓦锡(Antoine Lavoisier)证明钻石是碳的一种存在形式，当他将一些钻石和煤的样品燃烧时，发现它们都不生成水，并且相同质量的钻石和煤燃烧产生的二氧化碳的量是相等的。此前人们一度认为石墨是铅的一种形态，而瑞典化学家舍勒(Carl Wilhelm Scheele)在1779年发现了它和木炭相同，因混有少量铁，经硝酸氧化之后会释放一种“空气中的酸(aerial acid)”，即二氧化碳。1786年，法国化学家克劳德·贝托莱(Claude Louis Berthollet)、加斯帕·蒙日(Gaspard Monge)和沙尔·奥古斯丁·范德蒙(C.A.Vandermonde)用拉瓦锡处理钻石的方法将石墨氧化，证明了石墨几乎全部由碳组成。1789年，拉瓦锡在他的教科书中将碳列在元素表中。

钻石的原身金刚石是碳的同素异形体，用途广泛且价格昂贵，素有“硬度之王”和“宝石之王”的美称。20世纪40年代，美国GE公司发明了金刚石制备技术。1954年，霍尔(H.T.Hall)以石墨为原料，在高温高压下成功制造出人造金刚石，为工业上大量应用金刚石颗粒开辟了道路。

1985年，科学家发现了一种新的碳单质——富勒烯，其中包括巴基球、碳纳米管等。发现者罗伯特·柯尔、哈罗德·克罗托和理查德·斯莫利因此获得了1996年的诺贝尔化学奖。

参考文献
[1] [2019-08-23]. http://www.rsc.org/periodic-table/element/6/carbon#history.
[2] [2019-08-23]. https://baike.baidu.com/item/%E7%A2%B3/457137.
[3] [2019-08-23]. https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%A2%B3?wprov=sfla1.
[4] 周祥,汪建华,熊礼威,李伟.单晶金刚石制备研究进展[J].硬质合金,2012,29(03):182-189.
[5] [2019-09-07] https://baike.so.com/doc/10043285-10542778.html.