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3401.关于碳元素的思考

2014.9.7

碳元素的耐高温引起了我的关注，碳元素又是有机物和碳氢燃料的主要成分，具有优良的物理化学性质，钻石、石墨烯是相对典型的两种碳元素分子结构，可能揭示碳原子表层质子的分布。

碳元素的表层有四个质子，石墨烯的六边形结构说明碳原子的一个平面上可能存在三个质子，这样才有三个核外电子可与相邻碳原子的核外电子形成共轭，组成六边形。钻石的三角形结构说明碳原子的顶端还应该有一个质子，才能形成钻石的稳定结构，可石墨烯呈现的是单层原子结构，说明石墨形态的碳原子呈现不完全的离子态，或层与层之间核外电子的非共轭状态。高压、低温，或高压、高温、低温，可否将石墨态的碳分子转化为钻石态的碳分子呢？3D打印可否运用于碳元素的加工利用呢？

除了钻石、石墨，碳元素经常与氢元素、氧元素结合为碳氢化合物、碳氧化合物，不同的分子结构具有不同的物理化学性质。碳原子的耐高温说明碳氢燃料释放的能量可能来自氢原子转化为光子的裂变，氧化反应是氧原子置换了氢原子。一氧化碳的燃烧、其他材料在氧气中的燃烧，或者来自其中的氢元素裂变，或者来自其他化学元素的裂变，光子不会无缘无故的产生！

原子结构一直让我痴迷，具有超凡物理化学性质化学元素的结构尤其让我痴迷。碳元素利用的关键是适当的分子结构，碳元素之间的分子结构和碳元素与其他化学元素之间的分子结构。

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关键词：碳氢化合物 物理化学 化学元素 原子结构 一氧化碳 元素

从石墨转化到金刚石，是个C-C化学键破坏与重组的过程，只是一个物理过程；同时C-C健破坏重组涉及到能级转化，石墨态C和钻石态C只是能量级不同，他们之间的转化早已实现。

结构决定性质。石墨是正六边形单层结构，有导电性，质软；金刚石是三角锥立体结构，无导电性，质硬。碳氢化合物或一氧化碳和氧气燃烧，释放能量，是因为化学键断裂重组过程中能级下降；能量以热量的形式，同时伴随着以光子的形式的释放。现在的裂变说的是原子核质子减少，已经不属于化学反应范畴。

————  一个化学专业后辈浅谈