![]() Graphite (left) and diamond (right), two allotropes of carbon | |||||||||||||||||||||||||||||||
Carbon | |||||||||||||||||||||||||||||||
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Allotropes | graphite, diamond and more (see Allotropes of carbon) | ||||||||||||||||||||||||||||||
Appearance | graphite: black diamond: clear | ||||||||||||||||||||||||||||||
Standard atomic weight Ar°(C) | |||||||||||||||||||||||||||||||
[12.0096, 12.0116][1] | |||||||||||||||||||||||||||||||
Carbon in the periodic table | |||||||||||||||||||||||||||||||
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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.) | amorphous: 1.8–2.1 g/cm3[2] graphite: 2.267 g/cm3 diamond: 3.515 g/cm3 | ||||||||||||||||||||||||||||||
Triple point | 4600 K, 10,800 kPa[3][4] | ||||||||||||||||||||||||||||||
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 | −4, −3, −2, −1, 0, +1,[5] +2, +3,[6] +4[7] (a mildly acidic oxide) | ||||||||||||||||||||||||||||||
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 (black) | ||||||||||||||||||||||||||||||
Crystal structure | diamond: face-centered diamond-cubic (clear) | ||||||||||||||||||||||||||||||
Speed of sound thin rod | diamond: 18,350 m/s (at 20 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||
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 | −5.9·10−6 (graph.) cm3/mol[11] | ||||||||||||||||||||||||||||||
Young's modulus | diamond: 1050 GPa[8] | ||||||||||||||||||||||||||||||
Shear modulus | diamond: 478 GPa[8] | ||||||||||||||||||||||||||||||
Bulk modulus | diamond: 442 GPa[8] | ||||||||||||||||||||||||||||||
Poisson ratio | diamond: 0.1[8] | ||||||||||||||||||||||||||||||
Mohs hardness | graphite: 1–2 diamond: 10 | ||||||||||||||||||||||||||||||
CAS Number | 7440-44-0 | ||||||||||||||||||||||||||||||
History | |||||||||||||||||||||||||||||||
Discovery | Egyptians and Sumerians[12] (3750 BCE) | ||||||||||||||||||||||||||||||
Recognized as an element by | Antoine Lavoisier[13] (1789) | ||||||||||||||||||||||||||||||
Isotopes of carbon | |||||||||||||||||||||||||||||||
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Carbon is a very important chemical element, with a chemical symbol of C. All known life on Earth needs it to survive. Carbon has atomic mass 12 and atomic number 6. It is a nonmetal, meaning that it is not a metal.
When iron is alloyed with carbon, hard steel is formed. Carbon in the form of coal is an important fuel.
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