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碳娘

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自从看了元素娘,麻麻再也不用担心我的化学成绩啦~

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非卤非金.jpg

非卤族非金属自由联盟控制区
X远道而来的同志,欢迎来到非卤族非金属自由联盟,让我们打倒卤族暴政!X
  1. X和谐友好是我们的宗旨,伤害别人是可耻的行径(注)卤族外非金属娘本体没什么攻击性,生命甚至依赖她们---如果你不是厌氧细菌X
  2. X我们的民族政策是各美其美,美美与共(注)卤族外非金属娘们的家族成分复杂,含非金属,类金属,后过渡金属三个种族X
  3. X财富使人堕落,为此我们主张不应有绝对的富人和穷人(注)卤族外非金属娘的被推和推倒能力往往同样突出,既可以得电子又会失电子(氧娘除外)X
打倒军政府暴政!非金属联邦属于人民!H C N O P S Se
006-C.jpg
基本资料
本名
Carbon 卡波里恩
昵称化学符号
C
身高原子半径
170pm(共价)
体重原子量
12.011(1)
熔点 3550°C
沸点 4827°C
密度 石墨:2.267g/cm3

钻石:3.515g/cm3

化合价 常见有+4,+2,0,-4
存在
大气、地壳、生物体内
行动力电负性
2.55(鲍林标度)
姐妹们同位素
12C,13C,14C(β-)
相关人士元素

碳娘,是原子序数为6的元素的拟人化萌娘,最常见的碳族元素娘,也是非金属非卤族元素娘,她以单质和使魔化合物形式广泛存在于大气、地壳和生物之中。

家族,使魔化合物,社会关系

家族

碳娘属于碳族(IVA族),家族情况如下:

  1. 大姐 碳娘$\ce{C}$
  2. 二姐 硅娘$\ce{Si}$
  3. 三姐 锗娘$\ce{Ge}$
  4. 四妹 锡娘$\ce{Sn}$
  5. 五妹 铅娘$\ce{Pb}$
  6. 小妹 𫓧娘$\ce{Fl}$ 谁知道和其他姐姐性质像不像呢

外貌

发色,长发,身材高挑(日常生活中过于常用,包括其使魔化合物

社会关系

常温下纯洁的单质碳娘性格文静,很少和其他人玩耍,她常会和作者结下稳定的契约,几千年前人类发现碳可以记录信息以来从未被抛弃,你永远可以相信碳娘如果遇到燃烧这种情况,她会和同归于尽

碳娘最基本的属性化学性质就是可以氧娘推倒燃烧。这种情况下碳娘更喜欢热闹:在不同种类或浓度的氧化剂中燃烧会得到不同剧♂烈程度的百♂合化合反应。比如在纯氧中燃烧就会显得极为剧烈,而在氧气浓度很低的时候,反应就变得比较缓慢。

氧气充足:

$$\ce{C + O2 ->[\triangle] CO2}$$

氧气不足:

$$\ce{2C + O2 ->[\triangle] 2CO}$$

CO2在高温(1200K+)还会再和C反应:

$$\ce{CO2 + C ->[HT] 2CO}$$

碳娘也是一种优秀的还原剂,可以从金属氧化物中还原出金属娘,这一性质也是冶金业中最为关键的一点但炼钢绝不是将煤和铁矿石混到一起之后点燃就行了的

冶炼铜娘

$$\ce{C + 2CuO ->[HT] 2Cu + CO2 ^}$$

冶炼铁娘

$$\ce{3C + 2Fe2O3 ->[HT] 4Fe + 3CO2 ^ / 3CO + Fe2O3 ->[HT] 2Fe + 3CO2}$$

使魔

碳娘与其他元素娘(特别是氢娘氧娘)形成的使魔化合物都比较稳定,有机化合物中碳的个数、排列以及取代基的种类、位置都具有高度的随意性,因此造成了有机物数量极其繁多这一现象,现代人类发现的化合物中有机物占绝大多数。有机物的性质与无机物大不相同,它们一般可燃、不易溶于水,反应机理复杂,已形成一门独立的分科——有机化学。

有机化学部分可以前往有机化学模板及各个有机物萌娘,如甲烷娘
用石灰石或大理石与氢氯酸酱反应,通过生成立刻分解的碳酸桑这时会出现爱的小泡泡来制取二氧化碳酱使魔。

$$\ce{CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + H2O + CO2 ^ }$$

二氧化碳是一种酸性气体(路易斯酸),它可以与某些碱或碱性物质反应:

$$\ce{2NaOH + CO2 -> Na2CO3 + H2O}$$

$$\ce{Ca(OH)2 + CO2 -> CaCO3 v + H2O}$$

$$\ce{2NH3 + CO2 ⇌ NH2COONH4}$$

第二个反应也被用于检验二氧化碳酱。如果通入过量的二氧化碳酱,则会变成对应的碳酸氢盐。同时它的逆反应也是形成美丽的石钟乳的至关重要一步:

$$\ce{CaCO3 + H2O + CO2 -> Ca(HCO3)2}$$

第三个看似奇怪的反应却是用来生产重要氮肥碳酰胺酱(尿素娘)的关键步骤,降低温度后可以让氨气娘和二氧化碳酱更亲密的贴贴。随后昙花一现的氨基甲酸铵娘的一部分会化为碳酰胺酱:

$$\ce{NH2COONH4 -> CO(NH2)2 + H2O}$$

二氧化碳酱溶于水,则会反应生成一种令肥宅们喜闻乐见的物质——碳酸桑:

$$\ce{CO2 + H2O -> H2CO3}$$

碳酸桑虽然是一种碳氢化合物的衍生物,但是她的性质却跟一般无机物娘没什么两样,于是就被魔法师们归到了无机物一类。日常生活中常见的肥宅快乐水,其主要成分就是碳酸。

碳酸桑在生物体内至关重要,她既可以帮助红细胞娘运输体内的二氧化碳[1]也可以作为胃酸分泌过程中的原料之一。

含有碳娘的物质经不完全燃烧会产生一氧化碳君。

一氧化碳君无色、无臭、无味,但吸入她会对人体造成巨大的伤害。她会优先与血红蛋白结合,生成碳氧血红蛋白,破坏了氧娘和血红素铁娘的亲密纽带导致后者不能提供氧气给身体组织。最终导致人体因缺氧窒息而死。实际上人体内也有微量的一氧化碳君作为神经递质完成神经元之间的信息传播,但这种程度不会对大量血红蛋白造成伤害。

甲烷和氨在氧娘中被铂娘催化,从而产生剧毒的氢氰酸娘:

$$\ce{2CH4 + 2NH3 +3O2 ->[Pt] 2HCN +6H2O}$$

氢氰酸娘有着浓烈的苦杏仁体味,她在大自然中的母亲扁桃苷酱存在于樱桃、杏、苹果中,用研磨杵反复摩♀擦扁桃苷酱的身体可以让她身体的一部分化为氢氰酸娘。她身上的氰根娘特性更类似于卤离子娘,所以她的表亲氰气娘被被人们称为拟卤素。除了她广为人知的毒性外,在氧娘的协助下,氢氰酸娘也经常被拿来与含有金娘的矿物拖入溶液中百♀合,以满足人类对金娘的无限渴望:

$$\ce{4Au + 8NaCN +O2 + 2H2O -> 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH}$$

含碳娘的拟卤素家族里还有氰酸娘、硫氰酱等。

社会关系

基本上碳娘是无毒的,即便少量食用也不会造成什么危险。由于碳娘不能被人体的胃酸(盐酸)溶解,所以不能被消化,但人体的免疫细胞依旧可以通过胞吞将这些无用的杂质排除出去。但是以粉尘形式进入人体呼吸系统的碳娘是有害的,极易造成肾结石。粉末形式的碳娘有时候也被作为颜料或橡胶的补强剂。

石墨被用作核反应堆的中子吸收材料,或电解池、原电池的电极。而木炭可以被用作净化剂,用来除臭、过滤水源等。进水的时候就要先后放入碳娘和氯娘

金刚石是碳的一种,有着极高的硬度,可以在实验室利用石墨转换而成,常用作切割材料或打磨材料。

碳娘会和氢娘、氮娘、氧娘、卤素娘甚至金属娘一起百♀合,搞出千变万化性格各异性质各异的使魔,以至于成为了化学一个庞大的分支也就是碳娘的后宫——有机化学

个人经历

碳娘是一种发现时间悠久的元素娘,史前时代就已经被人类发现并开始利用,早期以自然形成的以及焚烧后得到的碳黑可以抹到脸上为主。人们在古罗马时代就开始通过在无氧环境下加热木材来制造木炭。

钻石也是碳娘构成的一种同素异形体,曾经很长一段时间内被当作是“自然界中最为坚硬的物质”,同时也占据了“莫氏硬度表”中最硬的位置。当然随着科学的探索现在有许多比钻石更硬的物质,比如β-氮化碳。

(待补充)

召唤方式

实际上,由于碳单质的广泛存在,实验室没必要刻意召唤碳娘,直接氪金购买即可。工业上通常用煤的干馏制取焦炭的方式来大量制备碳娘。

什么?你非要制取碳单质?

$$\ce{ CO2 + 2Mg ->[ign.] C + 2MgO }$$

现象是产生耀眼的白光,生成白色固体氧化镁和碳单质。 已经无法理解这种行为了

$$\ce{ C6H12O6 ->[H2SO4(conc.)] 6C + 6H2O }$$

这便是大名鼎鼎的“黑面包实验”,反应实质是浓硫酸娘的脱水性将有机物中的氢、氧原子以2∶1的比例脱去也就形成了水娘对付推倒碳水化合物娘召唤碳娘可谓是轻而易举。 这位更是重量级

不过该反应会放出大量的热,导致好不容易召唤的碳娘又会傲娇地在浓硫酸和热的帮助下变回化合物,所以在实际操作中产率不高(如果有人真这么做的话)

$$\ce{ C + 2H2SO4(conc.) ->[\triangle] CO2 ^ + 2SO2 ^ + 2H2O }$$

这到底是图什么啊喂

还是回去老老实实地氪金召唤吧

元素娘趣事

  1. 碳娘觉得自己在变成金刚石时已经够硬,但拉瓦锡用放大镜点燃了金刚石。丧心病狂地炫富。然而金刚石在热力学上还不如石墨稳定……主要是因为分子、原子间结合方式不同,因此键能不同。
    $\ce{ C (diamond, s) }$=$\ce{}$$\ce{}$$\ce{ C (graphite, s) \Delta \mathit{H}={-1.9kJ/mol} }$
  2. 碳娘的一种存在形式——金刚石酱(钻石酱)是自然界最硬的东西.....之一。研究表明,$\ce{^13C}$构成的金刚石酱比自然生成的$\ce{^12C}$构成的金刚石酱还要硬一些。$\ce{^13C}$经常被植♂入尿素以进行幽门螺旋杆菌测试。
  3. 碳娘的姐妹$\ce{^14C}$具有放射性,半衰期为5730年。她经常被考古学家等玩♂弄以测量某种文物或化石的年代(放射性年代测定法)。

画廊

  1. 当二氧化碳从细胞进入血液后,它会与水娘形成碳酸,其后被夺走一个H+,形成碳酸氢根离子(HCO3-)。碳酸氢根离子会进入红细胞,与另一个H+结合,重新形成碳酸。在肺中,碳酸中的水将被夺走,二氧化碳即从肺部释出。