Kohlenstoffatome sind die Bausteine für Kohlenstoff, das sechsthäufigste Element im Universum. Ein Kohlenstoffatom hat sechs Elektronen, von denen sich vier in der äußeren Hülle des Atoms befinden. seine Valenzschale.
Kohlenstoffatome haben sechs Protonen im Kern und sechs Elektronen, die um den Kern kreisen. Wenn einem Kohlenstoffatom Neutronen hinzugefügt werden, entsteht ein Kohlenstoffisotop. Ein Kohlenstoffatom mit nur sechs Neutronen wird beispielsweise als Kohlenstoff-12 bezeichnet, während ein Atom mit acht Neutronen als Kohlenstoff-14 bezeichnet wird. Die Zahl am Ende jedes Isotopennamens stellt die Atommassenzahl dar, die im Periodensystem gefunden wird. Obwohl jedes Isotop unterschiedliche Neutronenzahlen hat, gibt es keinen Unterschied zu den chemischen Reaktionen des Kohlenstoffatoms.
Kohlenstoffverbindungen gibt es in Form von Diamanten, Graphit, Holzkohle, Ruß und Fulleren. Kohlenstoff bildet zudem das Gerüst für alle Gewebe von Pflanzen und Tieren und ist ein wichtiger Bestandteil in Proteinen wie Haaren, Fleisch und Seide. Bor- und siliziumhaltige Kohlenstoffverbindungen gehören zu den härtesten bekannten Substanzen. Auf einer standardisierten Härteskala, die Mohs-Skala genannt wird, beträgt Diamant 10, Siliziumcarbid (Carborundum) 9,15 und Borcarbid 9,32.