炭素 (C)
| 原子番号 | 6 |
|---|---|
| 原子量 | 12.011 u |
| 分類 | 多原子分子の非金属 |
| 電子配置 | [He] 2s² 2p² |
| 外観 | 黒色（グラファイト）、透明（ダイヤモンド） |
| 密度（STP） | 2260 g/L |
| 融点 | 3823 K |
| 沸点 | 4300 K |
| 電気陰性度 | 2.55 （ポーリング） |
| イオン化エネルギー | 1086.5 kJ/mol |
| 原子半径 | 70 pm |
| 結晶構造 | 単純六方晶 |
| 発見者 | 古代エジプト (-3750) |
概要
炭素（C）は複数の同素体として存在する基本的な非金属元素で、既知のすべての生命の基盤となっています。水素を除く他のどの元素よりも多くの化合物を形成します。炭素（C）の主な特徴は以下のとおりです。
用途:ダイヤモンド（切削工具、宝飾品）、黒鉛（潤滑剤、鉛筆、電極）、炭素繊維（複合材料）、活性炭（ろ過、医薬品）、カーボンブラック（タイヤ、インク）となり、有機化学と生化学の基礎でもあります。
製造/抽出:石炭、石油、天然ガス、黒鉛、ダイヤモンドとして天然に存在します。合成ダイヤモンドは高温高圧法（HPHT）や化学気相成長法（CVD）で製造されます。グラフェンやカーボンナノチューブは先端用途向けに合成されます。
歴史:木炭、すす、石炭として先史時代から知られていました。1789年にアントワーヌ・ラヴォアジエが元素として認めました。名前は石炭や木炭を意味するラテン語「carbo」に由来します。18世紀後半に、ダイヤモンドと黒鉛が炭素の同素体であることが証明されました。
健康への影響と安全性:単体の炭素は一般に無毒です。一酸化炭素は致死的で、二酸化炭素は窒息性ガスであり、微細な炭素粒子は呼吸器障害を引き起こすことがあります。あらゆる生命体に不可欠です。
価格/市場:形態によって価格は大きく異なります。石炭は安価で豊富、黒鉛は中程度の価値ですが、ダイヤモンドや先端炭素材料（グラフェン、ナノチューブ）は高値で取引されます。
性質:4つの価電子により多様な結合が可能で、共有結合の鎖や環を形成し、ダイヤモンドは天然で最も硬い物質、黒鉛は滑りやすく導電性があり、複数の同素体（ダイヤモンド、黒鉛、フラーレン、グラフェン、ナノチューブ）が存在します。