7440-44-0 / 碳的相關反應

碳與空氣的反應

碳，也稱為石墨，燃燒形成氣態的碳(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攝氏度時也可以燃燒.

C(s) + O2(g)→CO2(g)

當空氣或氧氣供應不足，就會發生一氧化碳(CO)不完全燃燒。

2C(s) + O2(g)→2CO(g)

這種反應很重要。在工業中，將空氣通過熱焦炭，產生的氣體被稱為發生爐氣，是由一氧化碳(25%)、二氧化碳(4%)、氮氣(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

碳，無論是石墨還是金剛石，在正常條件下都不與水反應。在更多的鍛造條件下，反應變得重要。在工業中，水經過熱焦炭, 產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。它是化工工業的重要的原料氣體。

C + H2O→CO + H2

該反應為吸熱反應(ΔH°= +131.3 kJ mol-1;ΔS°= +133.7 J K-1 mol-1)，反應過程中焦炭冷卻。為了抵消這一影響，用空氣代替蒸汽，重新加熱焦炭，使其發生進一步的反應。

碳和鹵素的反應

碳與氟F2在高溫下發生反應，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) +過剩F2(g)→CF4(g) + C2F6 + C5F12

在室溫下，與氟的反應是復雜的，其中會生成“氟化碳”，是一種非化學計量種，公式為CFx (0.68 < x < 1)。當x較低時，氟化碳呈黑色，當x = 0.9時為銀色，當x約為1時為無色。

其他鹵素不會與碳反應。

碳與酸的反應

碳與氧化酸熱濃硝酸反應生成苯六甲酸，C6(CO2H)6。