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元素符号C，原子序数6，原子量12.01，外围电子层排布2s22p2，位于第二周期第ⅣA族，主要氧化数有+4、+2、-4、(-2)，共价半径为77皮米，离子半径(C4+)16皮米，第一电离能1086.1kJ/mol，电负性2.5。有碳-12和碳-14两种稳定的同位素，碳-14具有放射性。碳原子的价电子数目与价电子轨道数相等，是等电子原子，可以用sp、sp2、和sp3杂化轨道形成4个σ键、碳原子半径小，还能形成p-pπ键，所以碳能形成多重键(双键或叁键)，碳原子自相结合成键的能力很强，所以碳的化合物特别多。在自然界分布很广，石墨、煤、石油、天然气、石灰石、动植物体中都含碳元素。地壳中碳占总质量的0.032％。碳有三种同素异形体：金刚石、石墨和无定形碳(如木炭、焦炭、炭焦等，由石墨微晶体构成)。碳的物理性质和化学活动性跟其晶体结构有密切关系。金刚石为典型原子晶体，不导电，硬度最大，密度3.51g/cm3，熔点3550℃，沸点4827℃；石墨质软，灰黑色，密度2.25g/cm3，熔点 3652℃，有良好传热和导电性。碳化学性质稳定，常温下不跟空气中的氧气反应，不溶于水，稀碱和有机溶剂中。在高温时，碳燃烧生成一氧化碳或二氧化碳。卤素中只有氟跟碳反应。跟硫在高温下生成二硫化碳。红热的碳跟水蒸气反应生成水煤气(CO和H2)。高温时可跟许多金属反应生成金属碳化物。高温时有强还原性，可将一些金属或非金属从氧化中还原出来。可被热浓硫酸或热浓硝酸氧化成二氧化碳。碳有广泛的用途，是钢铁和某些其他合金的重要组成部分，是冶金工业、化学工业的重要原料。碳在古代就被发现。裂解天然气(主要成分是甲烷)可得到纯净的碳。
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