Karbonun Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri Fiziksel Özellikleri: Karbonun fiziksel ve kimyasal tüm özellikleri, elementin kristal yapısıyla ilgilidir. Erime ve kaynama için gerekli yüksek sıcaklık, kristallerdeki üç boyutlu kovalent bağların koparılabilmesini ancak sağlar. Son yörüngesinde 4 elektron (valens elektronları) bulunur. Element halindeki karbon, iki kristalin yapıda, elmas ve grafit olarak görülür. Mangal kömürü, kok ve is, amorf yapılardır. Mangal kömürü, ağaç, şeker, bitki özü ve karbon içeren öteki maddelerin havasız ortamda yakılmasıyla oluşur. X ışınlarıyla incelendiğinde, fazla gelişmemiş bir grafit yapıya sahip olduğu görülür. Buharla ya da karbondioksit ile ısıtılarak aktif hale getirilirse, gazları yüzeyinde yoğunlaştınr. Bu işlem, mangal kömürünün buharla iyileştirilmesi işlemidir ve yoğunlaşarak biriken hidrokarbonların yüzeyde alınmasını sağlar. Mangal kömürünün bu özelliği, geniş yüzey alanıyla bağlıdır. 1 cm mangal kömürü, 1000 m2′lik bir yüzey alanına sahiptir. Amorf karbonun bir başka türü olan kok, havasız ortamda kömürün ısıtılmasıyla elde edilir. Kok metal oksitlerin serbest metale indirgenmesinde kullanılır. Kimyasal özellikleri: Kimyasal olarak saf karbon, şekerin (sakkaroz) havasız ortamda ısıtılarak ayrıştırılmasıyla elde edilir. Karbon içindeki öteki maddeler alevde klor gazıyla iyileştirilerek temizlenir. Daha sonra suyla yıkanır ve hidrojen gazı ortamında klordan ayrılır. Element karbon, oldukça ağır bir maddedir. Suda sulandırılmış asit ve bazlarda ve organik çözücülerde erimez. Yüksek sıcaklıklarda oksijenle birleşerek karbonmonoksit (CO ve karbondioksit (CO2) oluşturur. Sıcak nitrik asit ve potasyum nitrat gibi oksitleyici maddelerle melitik asit (Ce(C02H)6); bazı metallarle yüksek sıcaklıklarda karbürleri oluşturur. Halojenlerden yalnız fluorla reaksiyona girer. Karbonun, 10C’dan 16C’a kadar 7 izotopu vardır. Bu izotoplardan yalnız ikisi, 12C ve 13C stabildir. Doğal karbon, % 98.89 oranında 12C ve % 1.11 oranında 13C un oluşturduğu bir karışımdır. Radyoaktif karbon izotopları arasında en stabil olan 5580 yıllık yanömüre sahip C14 izotobudur. C11 kısa ömürlü bir izotoptur. C13, stabildir ve radyoaktif değildir. Çok küçük ölçülerde analitik hesaplamalarda kullanılır. C14 (radyo-karbon) ise doğal radyoaktif bir izotoptur. Yarı ömrü 5580 yıl olup beta ışınları yayar; kütle numarası 14′tür. Kalsiyum nitratın reaktörde, X ışınlarına tutulmasıyla elde edilir. Kalınlık ölçen cihazlarda radyasyon kaynağı olarak; organik kimyada, metalürjide ve biyokimyasal reaksiyonlarda işleyen mekanizmaların açıklanmasında ve arkeolojide yaş belirlemede kullanılır.