Il carbonio tipicamente non forma ioni C4- o C4+ a causa della sua energia di ionizzazione relativamente elevata. L'energia di ionizzazione è l'energia necessaria per rimuovere un elettrone da un atomo o da una molecola. L'energia di ionizzazione del carbonio è 1086 kJ/mol, che è più alta rispetto ad altri elementi del gruppo 14 (noto anche come gruppo del carbonio).

Questa elevata energia di ionizzazione significa che è relativamente difficile rimuovere un elettrone da un atomo di carbonio, rendendo meno probabile la formazione di ioni positivi con una carica pari o superiore a 4. Inoltre, il carbonio ha un raggio atomico piccolo e un’elevata elettronegatività, che contribuiscono ulteriormente alla sua stabilità e resistenza alla formazione di ioni positivi ad alta carica.

Sebbene il carbonio in genere non formi ioni C4- o C4+, può formare altri tipi di ioni, come i carbocationi (ioni positivi con un atomo di carbonio con carica positiva) o carbanioni (ioni negativi con un atomo di carbonio con carica negativa).