碳的存在形式是多種多樣的,有晶态單質碳如金剛石、石墨;有無定形碳如煤;有複雜的有機化合物如動植物等。
常溫下單質碳的化學性質比較穩定,不溶于水、稀酸、稀堿和有機溶劑;不同高溫下與氧反應,生成二氧化碳或一氧化碳;在鹵素中隻有氟能與單質碳直接反應;在加熱下,單質碳較易被酸氧化;在高溫下,碳還能與許多金屬反應,生成金屬碳化物。
煤是最主要的固體燃料,是可燃性有機岩的一種。它是由一定地質年代生長的繁茂植物,在适宜的地質環境中,逐漸堆積成厚層,并埋沒在水底或泥沙中,經過漫長地質年代的天然煤化作用而形成的。
在世界上各地質時期中,以石炭紀、二疊紀、侏羅紀和第三紀的地層中産煤最多,是重要的成煤時代。煤的含碳量一般為百分之四十六至百分之九十七,呈褐色至黑色,具有暗淡至金屬光澤。根據煤化程度的不同,煤可分為泥炭、褐煤、煙煤和無煙煤四類。
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