「金刚石石墨」金刚石石墨化学性质相似原因

2024-12-24 04:34:14 趣味生活 41阅读 回答者:小趴菜
最佳答案今天我们来看一下金刚石石墨,以下6个关于金刚石石墨的观点希望能帮助到您找到想要的百科知识。本文目录石墨和金刚石的区别石墨和金刚石的区别金刚石与石墨是什么?石墨和金刚石都是由什么构成金刚石石墨的物理性质

今天我们来看一下金刚石石墨,以下6个关于金刚石石墨的观点希望能帮助到您找到想要的百科知识。

本文目录

  • 石墨和金刚石的区别
  • 石墨和金刚石的区别
  • 金刚石与石墨是什么?
  • 石墨和金刚石都是由什么构成
  • 金刚石石墨的物理性质及用途
  • 金刚石与石墨的关系
  • 石墨和金刚石的区别

    石墨与金刚石都由碳原子构成,但是因为原子排列方式不同,导致很多物理性质有很大差异。石墨与金刚石有着原子排列方式、色态、硬度、导电性、密度、熔点的区别。

    1、原子排列方式不同:

    (1)、石墨:石墨是层状的结构,就一个片层而言,每1个碳原子会与其周围的3个碳原子通过强烈的相互作用紧密结合,“紧密结合”的两个碳原子之间的距离约为0.142nm。

    在石墨中层与层之间相距为0.335nm,由于距离比较大,碳原子的相互作用较弱,因此很容易沿着与层面平行的方向滑动、裂解,所以石墨很软、有滑腻感。

    (2)、金刚石:金刚石的结构模型是每个碳原子都与周围的4个碳原子通过强烈的相互作用紧密结合。“紧密结合”的两个碳原子之间的距离约为0.155nm,从而形成致密的三维结构,正是这种致密的结构,使得金刚石成为天然存在的最坚硬的物质。

    2、色态不同:

    (1)、石墨:深灰色、有金属光泽、细鳞片状固体。

    (2)、金刚石:无色 透明、正八面体形状的固体。

    3、硬度不同:

    (1)、石墨:最软的矿物质之一。

    (2)、金刚石:天然最硬的物质。

    4、导电性:

    (1)、石墨:导电良好。碳原子最外层有4个电子,在石墨的一个片层中,每个碳原子会与其周围的3个碳原子通过“共用电子对”形成强烈的相互作用(化学键),每个碳原子只有3个最外层电子参与这种“力”的形成,这样就会剩下1个自由电子。因为有大量自由电子存在,所以石墨能导电。

    (2)、金刚石:不导电。金刚石中每个碳原子与其周围的4个碳原子通过“共用电子对”形成强烈的相互作用,碳原子最外层的4个电子几乎都参与了这种“力”的形成,基本没有自由电子,所以基本不导电。

    5、密度:

    (1)、石墨:密度约为2.09–2.23g/cm³。

    (2)、金刚石:金刚石的密度大约是石墨的1.5倍左右,约为3.5-3.53g/cm³。

    6、熔点:

    (1)、石墨:熔点为3652℃。

    (2)、金刚石:熔点为3550℃。

    参考资料来源:新华网-金刚石和石墨有何不同

    石墨和金刚石的区别

      石墨和金刚石的区别:1、石墨是一种过渡型晶体,金刚石是典型的原子晶体。2、石墨具有金属光泽,是呈深灰色的细鳞片状固体。而金刚石是无色透明、正八面体形状的固体。3、石墨的密度约为2.09–2.23g/cm³,其熔点为3652℃。而金刚石的密度约为3.5-3.53g/cm³,其熔点为3550℃。4、石墨是粉末冶金和金属铸造成膜材料,而金刚石多用于地质钻头等。   1、结构不同:石墨是原子晶体、金属晶体和分子晶体之间的一种过渡型晶体。而金刚石结构分为等轴晶系四面六面体立方体与六方晶系钻石,在钻石晶体中,碳原子按四面体成键方式互相连接,组成无限的三维骨架,是典型的原子晶体。   2、色态硬度不同:石墨是呈深灰色、有金属光泽、细鳞片状固体,是最软的矿物质之一。而金刚石是无色透明、正八面体形状的固体,是天然最硬的物质。   3、密度熔点不同:石墨的密度约为2.09–2.23g/cm³,其熔点为3652℃。而金刚石的密度大约是石墨的1.5倍左右,约为3.5-3.53g/cm³,其熔点为3550℃。   4、用途不同:石墨用于粉末冶金和金属铸造成膜材料,将石墨粉加入到钢水中可以增加钢的碳含量,使高碳钢具有许多优异性能。而金刚石多用于地质钻头和石油钻头金刚石、拉丝模用金刚石、磨料用金刚石等。

    金刚石与石墨是什么?

    1796年,英国伦敦有一位化学家,别出心裁地燃烧钻石,闪光的宝石竟变成了二氧化碳气体!这使他获得了一个真理:金刚石是碳的化身。20世纪初,科学家们又证明石墨和碳是一家。从此证明了坚硬的金刚石与软、脆的石墨、木炭是“孪生兄弟”。

    人们总以为光彩夺目的金刚石最贵重,其实这是带杂质的金刚石。纯净的金刚石应该是无色透明的。金刚石比同体积的水重三倍半,又硬得出奇,可以用来刻划玻璃和制作钻机的钻头,开采石油。

    石墨是松软的、不透明的灰黑色细鳞片状的晶体,它同金刚石恰恰相反,是最软的矿物之一。把石墨和粘土混合,就可以用来做铅笔芯。掺的粘土越多,铅笔芯越硬。干电池中的碳精棒,也是它的一种“化身”。

    炭黑是极细的碳粉末,是比较纯粹的无定形碳。它在黑色的油墨里充当了颜料的“主角”。

    金刚石、石墨和炭黑有各自不同的外貌,却都是一种元素——碳构成的。科学家把这类由同种元素构成的不同性质的物质,叫做同素异形体。

    为什么由同一种碳原子组成的物质,外貌、性质却大不相同呢?科学家研究后,发现原来是由于原子的排列形式不一样引起的。金刚石结构中,每一个碳原子周围有四个碳原子,距离都是相等的,原子之间组成一个强有力的整体。而石墨内部的一个碳原子同相邻的四个原子间的距离是不相等的。离得较远的两原子之间的“拉力”较弱,容易断裂“分手”,这样,金刚石和石墨就出现了硬和软的不同“个性”。

    在化学王国里,同素异形的例子很多,磷、硫等都有同素异形现象。几种不同性状的单质,虽然它们都是由同种元素构成,但其中原子的排列形式是不同的。

    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。

    金刚石石墨的物理性质及用途

    1、金刚石的物理性质:自然界中硬度最大的物质,并且无色透明。

    2、金刚石的用途: 科学家利用高温高压制成金刚石微粒,用于沙纸、钻探、研磨工具之上,可以用来切削和刻画其他物质。

    3、石墨的物理性质:耐高温性、 导电、导热性、润滑性、化学稳定性、可塑性、抗热震性。

    4、石墨的用途:可作铅笔芯、颜料、抛光剂;用于原子能工业和国防工业;作耐火材料;作导电材料;作耐磨润滑材料;作铸造、翻砂、压模及高温冶金材料。

    金刚石与石墨的关系

    金刚石与石墨的关系是同素异形体。

    【扩展】

    同素异形体的定义:同种元素形成的性质不同的单质。石墨和金刚石都属于碳单质,他们的化学性质完全相同,但金刚石和石墨不是同种物质,它们是由相同元素构成的同素异型体。 所不同的是物理结构特征。

    二者的化学式都是C。

    石墨原子间构成正六边形是平面结构,呈片状。

    金刚石原子间是立体的正四面体结构。

    金刚石的熔点是3550℃,石墨的熔点是3652℃~3697℃(升华)。石墨熔点高于金刚石。

    从片层内部来看,石墨是原子晶体;从片层之间来看,石墨是分子晶体(总体说来,石墨应该是混合型晶体);而金刚石是原子晶体。石墨晶体的熔点反而高于金刚石,似乎不可思议,但石墨晶体片层内共价键的键长是1.42×10-10m,金刚石晶体内共价键的键长是1.55×10-10m。同为共价键,键长越小,键能越大,键越牢固,破坏它也就越难,也就需要提供更多的能量,故而熔点应该更高。 (主要就是石墨的原子晶体属性导致它的熔点变高)

    今天的百科内容先分享到这里了,读完本文《「金刚石石墨」金刚石石墨化学性质相似原因》之后,是否是您想找的答案呢?想要了解更多百科知识,敬请关注宝百科,您的关注是给小编最大的鼓励。

    声明:宝百科所有作品(图文、音视频)均由用户自行上传分享,仅供网友学习交流。若您的权利被侵害,请联系 9072867@qq.com
    广告位招租
    广告位招租