金刚石和石墨的区别

时间:2024-02-24 00:46:12编辑:优化君

金刚石和石墨物理性质不同的原因是什么?

金刚石和石墨的物理性质不同是因为晶体结构不同。石墨是层状结构,碳原子是sp2杂化,形成正六边形,每个层状结构就是这个六边形构成,层与层之间是范德法力,作用比较弱,然后碳原子还有一个电子空余,形成一个很大的π键,因此导电性、导热性很好。金刚石是共价晶体,碳原子是sp3杂化,形成正四面体结构,很稳定,因为碳原子由八个电子然后都是电子对,共价晶体。导致金刚石和石墨的硬度不同。金刚石化学性质金刚石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体,是指经过琢磨的金刚石。金刚石是无色正八面体晶体,其成分为纯碳,由碳原子以四价键链接,为目前已知自然存在最硬物质。由于金刚石中的C-C键很强,所有的价电子都参与了共价键的形成,没有自由电子,所以金刚石硬度非常大,熔点在华氏6900度,金刚石在纯氧中燃点为720~800℃,在空气中为850~1000℃,而且不导电。

石墨和金刚石都是由什么构成

金刚石和石墨都是由碳原子构成的。石墨和金刚石都属于碳单质,二者的化学式都是c,石墨结构中有共价键、分子键等,它们的化学性质基本相同。但金刚石和石墨却不是同种物质,它们是由相同元素碳构成的同素异型体。主要是因为他们的空间结构是不同的,石墨单质的各原子间构成正六边形的平面结构,呈片状,层与层之间有分子键,层之间容易滑动,所以石墨质软,深灰色,有金属光泽,手摸有滑腻感并留有深灰色痕迹。又因为正六边形结构稳定,所以石墨耐高温,因此石墨可以做高温润滑剂。石墨具有良好的耐高温、导电、导热、润滑、可塑及化学稳定性等性能。金刚石和石墨的结构特点金刚石是最为坚固的一种碳结构,其碳原子以晶体结构的形式排列,金刚石结构中的每个原子与相邻的4个原子形成正四面体。具有金刚石结构的晶体除了金刚石以外,还有硅、锗、α-锡等。金刚石的基本结构粒子是碳原子。每个碳原子都以sp3杂化轨道与四个碳原子形成共价单键,键长为1.55×10-10m,键角为109°28′,构成正四面体。石墨是元素碳的一种同素异形体,是原子晶体、金属晶体和分子晶体之间的一种过渡型晶体。晶体中同层碳原子间以sp2杂化形成共价键,每个碳原子与另外三个碳原子相联,六个碳原子在同一平面上形成正六边形的环,伸展形成片层结构。

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