7440-44-0 / 碳的相关反应

碳与空气的反应

碳，也称为石墨，燃烧形成气态的碳(IV)氧化物(二氧化碳)。钻石是碳的一种形式，在空气中加热到600-800摄氏度时也可以燃烧.

C(s) + O2(g)→CO2(g)

当空气或氧气供应不足，就会发生一氧化碳(CO)不完全燃烧。

2C(s) + O2(g)→2CO(g)

这种反应很重要。在工业中，将空气通过热焦炭，产生的气体被称为发生炉气，是由一氧化碳(25%)、二氧化碳(4%)、氮气(70%)、少量氢气(H2)、甲烷(CH4)和氧气(O2)组成的混合物。

碳和水的反应

碳，无论是石墨还是金刚石，在正常条件下都不与水反应。在更多的锻造条件下，反应变得重要。在工业中，水经过热焦炭, 产生的气体叫做水煤气，是氢气(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。它是化工工业的重要的原料气体。

C + H2O→CO + H2

该反应为吸热反应(ΔH°= +131.3 kJ mol-1;ΔS°= +133.7 J K-1 mol-1)，反应过程中焦炭冷却。为了抵消这一影响，用空气代替蒸汽，重新加热焦炭，使其发生进一步的反应。

碳和卤素的反应

碳与氟F2在高温下发生反应，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) +过剩F2(g)→CF4(g) + C2F6 + C5F12

在室温下，与氟的反应是复杂的，其中会生成“氟化碳”，是一种非化学计量种，公式为CFx (0.68 < x < 1)。当x较低时，氟化碳呈黑色，当x = 0.9时为银色，当x约为1时为无色。

其他卤素不会与碳反应。

碳与酸的反应

碳与氧化酸热浓硝酸反应生成苯六甲酸，C6(CO2H)6。