7440-44-0 / 碳的相關(guān)反應(yīng)

碳與空氣的反應(yīng)

碳，也稱為石墨，燃燒形成氣態(tài)的碳(IV)氧化物(二氧化碳)。鉆石是碳的一種形式，在空氣中加熱到600-800攝氏度時(shí)也可以燃燒.

C(s) + O2(g)→CO2(g)

當(dāng)空氣或氧氣供應(yīng)不足，就會(huì)發(fā)生一氧化碳(CO)不完全燃燒。

2C(s) + O2(g)→2CO(g)

這種反應(yīng)很重要。在工業(yè)中，將空氣通過(guò)熱焦炭，產(chǎn)生的氣體被稱為發(fā)生爐氣，是由一氧化碳(25%)、二氧化碳(4%)、氮?dú)?70%)、少量氫氣(H2)、甲烷(CH4)和氧氣(O2)組成的混合物。

碳和水的反應(yīng)

碳，無(wú)論是石墨還是金剛石，在正常條件下都不與水反應(yīng)。在更多的鍛造條件下，反應(yīng)變得重要。在工業(yè)中，水經(jīng)過(guò)熱焦炭, 產(chǎn)生的氣體叫做水煤氣，是氫氣(H2, 50%)，一氧化碳(CO, 40%)，二氧化碳(CO2, 5%)，氮和甲烷(N2 + CH4, 5%)的混合物。它是化工工業(yè)的重要的原料氣體。

C + H2O→CO + H2

該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)(ΔH°= +131.3 kJ mol-1;ΔS°= +133.7 J K-1 mol-1)，反應(yīng)過(guò)程中焦炭冷卻。為了抵消這一影響，用空氣代替蒸汽，重新加熱焦炭，使其發(fā)生進(jìn)一步的反應(yīng)。

碳和鹵素的反應(yīng)

碳與氟F2在高溫下發(fā)生反應(yīng)，生成四氟化碳和一些六氟乙烷和全氟代戊烷的混合物。

C(s) +過(guò)剩F2(g)→CF4(g) + C2F6 + C5F12

在室溫下，與氟的反應(yīng)是復(fù)雜的，其中會(huì)生成“氟化碳”，是一種非化學(xué)計(jì)量種，公式為CFx (0.68 < x < 1)。當(dāng)x較低時(shí)，氟化碳呈黑色，當(dāng)x = 0.9時(shí)為銀色，當(dāng)x約為1時(shí)為無(wú)色。

其他鹵素不會(huì)與碳反應(yīng)。

碳與酸的反應(yīng)

碳與氧化酸熱濃硝酸反應(yīng)生成苯六甲酸，C6(CO2H)6。