一个C60分子中有60个C原子,构成32个面,20个正六边形,12个正五边形。富勒烯中的碳原子是以球状穹顶的结构键合在一起。(结构如图d,e,f)属于分子晶体,熔沸点低,硬度小,绝缘。蓝丝黛尔石(Lonsdaleite,与金刚石有相同的键型,但原子以六边形排列,也被称为六角金刚石)(结构如图c)蜡石(Chaoite,石墨与陨石碰撞时产生,具有六边形图案的原子排列)汞黝矿结构(Schwarzite,由于有七边形的出现,六边形层被扭曲到“负曲率”鞍形中的假想结构)碳纤维(Filamentous carbon,小片堆成长链而形成的纤维)碳气凝胶(Carbon aerogels,密度极小的多孔结构,类似于熟知的硅气凝胶)碳纳米泡沫(Carbon nanofoam,蛛网状,有分形结构,密度是碳气凝胶的百分之一,有铁磁性)石墨烯是一种二维晶体,最大的特性是其中电子的运动速度达到了光速的1/300,远远超过了电子在一般导体中的运动速度。这使得石墨烯中的电子,或更准确地,应称为“载荷子”(electric charge carrier),的性质和相对论性的中微子非常相似。人们常见的石墨是由一层层以蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠而形成的,石墨的层间作用力较弱,很容易互相剥离,形成薄薄的石墨片。当把石墨片剥成单层之后,这种只有一个碳原子厚度的单层就是石墨烯。其他结构无定形碳(Amorphous,不是真的异形体,内部结构是石墨)(结构如图g)在氧气中燃烧剧烈放热,发出刺眼白光,产生无色无味能使氢氧化钙溶液(澄清石灰水)变浑浊的气体化学方程式:C+O2==点燃==CO2(化合反应)在空气中燃烧放热,持续红热,产生无色无臭能使氢氧化钙溶液(澄清石灰水)变浑浊的气体CO2;当燃烧不充分,即氧气量不足时,产生一氧化碳:氧气充足时化学方程式:C+O2==点燃==CO2(化合反应)氧气不足时化学方程式:2C+O2==点燃==2CO(化合反应)作为还原剂碳作为还原剂拥有和氢气、一氧化碳相似的化学性质(但生成物不同),都可以从金属氧化物中还原出金属单质。碳还原氧化铜:C+2CuO==高温==2Cu+CO2↑(置换反应)碳还原氧化铁:3C+2Fe2O3==高温==4Fe+3CO2↑(置换反应)碳还原二氧化碳:C+CO2==高温==2CO(化合反应)但是,碳在密封空间与高锰酸钾共热,高锰酸钾会分解出氧气,碳会迅速氧化,会发生爆炸。与强氧化性酸反应:C+2H2SO4(浓)==加热==CO2↑+2SO2↑+2H2OC+4HNO3(浓)==加热==CO2↑4NO2↑+2H2O稳定性碳在“常温”下具有稳定性,不易反应,故古代名画现代能保存,书写档案要用碳素墨水碳的化合物中,只有以下化合物属于无机物:碳的氧化物、碳化物、碳的硫属化合物、二硫化碳(CS2)、碳酸盐、碳酸氢盐、氰及一系列拟卤素及其拟卤化物、拟卤酸盐,如氰[(CN)2]、氧氰[(OCN)2],硫氰[(SCN)2],其它含碳化合物都是有机化合物。由于碳原子形成的键都比较稳定,有机化合物中碳的个数、排列以及取代基的种类、位置都具有高度的随意性,因此造成了有机物数量极其繁多这一现象,现代人类发现的化合物中有机物占绝大多数。有机物的性质与无机物大不相同,它们一般可燃、不易溶于水,反应机理复杂,已形成一门独立的分科——有机化学。纯碳具有极低的对人体的毒性,并可以处理,甚至可以以石墨或活性炭的形式安全地摄取。碳可以抵抗溶解或化学侵蚀,例如,即使是面对消化道内的酸性物质。因此它一旦进入人体组织后可能会无期限存留。