碳是一种非金属元素，位于元素周期表的第二周期IVA族。碳的相对原子质量是12.0107，相对分子质量是12.01。碳的化学式是C，相对原子质量是12.0107。碳是一种很常见的元素，它以多种形式广泛存在于大气和地壳和生物之中。纯净的、单质状态的碳有三种，它们是金刚石、石墨、C60。

碳的相对原子质量

碳的化学式是C，相对原子质量是12.0107。

碳是一种很常见的元素，它以多种形式广泛存在于大气和地壳和生物之中。纯净的、单质状态的碳有三种，它们是金刚石、石墨、C60。它们是碳的三种同素异形体。以化合物形式存在的碳有煤、石油、天然气、动植物体、石灰石、白云石、二氧化碳等。

单质碳的化学性质

(1)在氧气中燃烧，剧烈放热，发出刺眼白光，产生无色无味能使氢氧化钙溶液(澄清石灰水)变浑浊的气体：C+O2==点燃==CO2(化合反应)。

(2)在空气中燃烧，放热，持续红热，产生无色无臭能使氢氧化钙溶液(澄清石灰水)变浑浊的气体CO2;当燃烧不充分，即氧气量不足时，产生一氧化碳：

氧气充足时化学方程式：C+O2==点燃==CO2(化合反应);

氧气不足时化学方程式：2C+O2==点燃==2CO(化合反应)。

(3)碳作为还原剂拥有和氢气、一氧化碳相似的化学性质(但生成物不同)，都可以从金属氧化物中还原出金属单质。碳还原氧化铜：C+2CuO==高温==2Cu+CO2↑(置换反应)

碳的物质结构

碳的杂化轨道理论碳原子的基态电子构型为1s²2s²2p²，根据该构型，碳的价态应该表现为2价，但在大量有机分子中碳的价态是4价，这是因为在外界干扰下，若干能量相近的原子轨道可以组合成同样数目的、能量完全相同的新的原子轨道，这种新的轨道就称为杂化轨道。这就解释了多原子分子的空间构型和用普通价键理论所不能解释的某些共价分子的形成方式。

并且，碳原子除能够采取 sp，sp²，sp³等多种轨道杂化形式以外，还可以形成某些中间过渡状态的杂化态，从而使碳有不同的过渡态结构存在，又因为物质结构决定性质，这些不同过渡态结构的碳的性质也会不同。