Além de suas duas formas alotrópicas puras – o diamante e a grafite –, o carbono também é encontrado nos carvões naturais ou combinado com outros elementos na forma de carbonatos, como no mármore ou na calcita (CaCO₃), que, tendo a mesma fórmula, possuem formas e propriedades distintas.

 

O carvão

Os carvões encontram-se no subsolo e surgiram dos vegetais enterrados há milhões de anos que sofreram uma fermentação anaeróbica, perdendo a água e a maior parte do oxigênio e do nitrogênio.

 

Fermentação anaeróbica: CxHyNw

Fermentação  →

C+H2O+

óxidos de nitrogênio

 

Os carvões naturais não são carbono puro, pois contêm pequenas quantidades de nitrogênio, oxigênio e enxofre (que se desprendem na forma de óxidos durante a combustão) e silício, alumínio, ferro, cálcio e magnésio, que, ao queimarem, formam as cinzas e os óxidos. Por ordem de antiguidade e riqueza em carbono, os principais carvões naturais são: antracita, hulha, lignita e turfa. Sua extração depende da profundidade em que se encontra o filão de carvão.