原子の地図帳 / 第2周期・非金属
炭素(Carbon, C)
炭素は原子番号6の非金属元素で、グラファイト・ダイヤモンド・フラーレン・グラフェンなど多彩な同素体を持つ唯一の元素です。有機化合物の骨格を形成し、生命の化学的基盤となっています。
6
常温: 固体
C
Carbon
原子量: 12.011
基本データ
- 原子番号
- 6
- 元素記号
- C
- 元素名（日本語）
- 炭素
- 元素名（英語）
- Carbon
- 分類
- 非金属
- 周期 / 族
- 第2周期 / 14族
- 標準状態
- 固体
- 標準原子量
- 12.011
- 電子配置
- [He] 2s2 2p2
- 電気陰性度（Pauling）
- 2.55
- 主な酸化数
- +4, 0, −4
注: 物性値は温度・圧力・同位体組成などにより変化します。代表的な学習用の値を掲載しています。
電子配置（ボーアモデル）
電子配置式
[He] 2s2 2p2
| 電子殻 | 電子数 |
|---|---|
| K（2e⁻まで） | 2個 |
| L（6e⁻まで） | 4個 |
概要
炭素は同じ元素でありながらダイヤモンド・グラファイト・フラーレン・グラフェンなど全く性質の異なる単体（同素体）を持つことで知られています。4つの価電子を使って多様な結合を作れるため、生命を構成する有機化合物のほぼすべてが炭素を骨格としています。
発見の歴史
炭素は木炭やダイヤモンドの形で古代から知られていましたが、1789年にフランスのアントワーヌ・ラボアジエが元素として明確に位置づけました。名前はラテン語で「炭」を意味する「carbo」に由来します。
主な用途・特徴
- 有機化合物・医薬品・高分子の骨格
- グラファイト（電極・潤滑剤・鉛筆）
- ダイヤモンド（研磨材・宝石・半導体）
- 炭素繊維・活性炭・カーボンブラック
鉛筆の芯から宝石、半導体材料まで同素体ごとに全く異なる顔を持つ、化学・生命科学の中心的な元素です。
安全性・取扱い
単体（黒鉛・ダイヤモンドなど）は無害ですが、一酸化炭素や二酸化炭素など化合物の性質は別途注意が必要です。
学習のポイント
有機化学全体の基礎となる「価電子4つ・共有結合4本」という性質は、構造式を書くすべての単元で前提になる最重要ポイントです。
理科専門塾 Chem Atlas Academy
調べる力を、得点力に変える塾。
中学・高校・高専生のための、完全オンライン理科専門塾。
授業はせず、月４回のオンライン解説で伴走します。
💡 ご質問やご感想、「この元素も詳しく！」などのご要望も大歓迎です。
お気軽にメッセージをお寄せください♪