Atom- és molekulaszerkezet:

• három allotróp módosulat: grafit, gyémánt, fullerének

• gyémánt – atomrácsos anyag, tetraéderes elrendeződés, végtelen sok atom, a szabad vegyértékeit hidrogénatomok kötik le

• grafit – az atomok egy síkban helyezkednek el hatszög alakban, a rétegek közt delokalizált elektronfelhő

• fullerének – focilabda alak: 60 szénatomból álló golyó, felszínén öt- illetve hatszöget alkotnak a szénatomok, belülről és kívülről elektronfelhőbe burkolóznak

Fizikai tulajdonságok:

• gyémánt:

  • kemény, szilárd, magas olvadáspontú átlátszó anyag

  • nincs oldószere

  • szigetelő

• grafit:

  • szürkés színű, a gyémántnál alacsonyabb olvadáspontú, zsíros tapintású puha anyag

  • vezeti az elektromos áramot

  • nincs oldószere

• fullerének:

  • a rétegek számától függően színük a barnától a feketéig változik

  • némely szerves oldószer oldja őket, benzinben pl. lilásvörös színnel oldódik

• a kőszén anaerob hevítésével koksz keletkezik

Kémiai tulajdonságok:

• a fa anaerob égetése során száraz desztillációval választhatjuk el az alkotó vegyületeket

  • éghető gázok – fagázok: pl. H2, CO, H2S

  • barnás, jellegzetes folyadék – fakátrány: sokféle folyékony szerves, ált. rákkeltő vegyület

  • faszén

• C + O₂ = CO₂ → erősen exoterm → fűtésre használják

• C + CO₂ = 2 CO → a szén redukálja a szén-dioxidot

• Fe₂O₃ + 3 C = 2 Fe + 3 CO → vasgyártás

• Fe₂O₃ + 3 CO = 2 Fe + 3 CO₂

• C + H₂O_(g) = CO + H₂ → vízgáz – hidrogén előállítása

Vegyületei:

• a szén-dioxid és a szén-monoxid is színtelen, szagtalan gáz

• CO₂:

  • H₂O + CO₂ = H₂CO₃ → könnyen bomlik

  • Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃ + H₂O → a meszes víz zavaros lesz

  • már nem éghető, a levegőnél nagyobb sűrűségű gáz

  • nincs redukáló hatása

• CO:

  • halványkék lánggal szén-dioxiddá ég el

  • előállítás: hangyasav + tömény kénsav: HCOOH → CO + H₂O

  • a levegőnél valamivel kisebb sűrűségű, vízben nem oldódik

  • a fém-oxidokat redukálja

Felhasználás, jelentőség:

• gyémánt: fúrófejek, üvegvágás, a lemezjátszók lejátszófejei, drágakő

• grafit: írószerek gyártása, elektródok

• aktív szén: nagy fajlagos felület → gázok megkötése (adszorpciója), oldatok szűrése

• fűtés, fémek redukálása