碳具有稳定性

碳元素在自然界展现出非凡稳定性。金刚石结构中每个碳原子与四个其他碳原子形成牢固共价键，形成坚硬晶体结构。石墨层状结构中碳原子间结合力强，层间作用力弱，使铅笔能在纸上留下痕迹。碳氢化合物如甲烷(CH₄)在常温下稳定存在，工业燃料和塑料原料都依赖这种稳定性。碳还能形成稳定长链，构成生命基础分子如蛋白质和DNA。

碳的稳定性源于其独特电子构型。碳原子有4个价电子，既能失去电子也能获得电子，形成多种稳定化合物。一氧化碳分子中碳氧三键键能高达1072千焦/摩尔，使其在大气中难以分解。碳酸盐矿物如方解石(CaCO₃)在地壳中稳定存在数百万年，见证地球历史变化。碳纳米管结构中碳原子排列完美，强度是钢铁的100倍，却重量极轻，展现了碳在纳米尺度上的稳定性。