石墨和金刚石的区别

为什么它们性质差别很大

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

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  推荐于2017-11-24
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,共价晶体嘛
要详细的话,直接百度百科这两个咯,都是碳的同素异形体本回答被提问者和网友采纳
第2个回答  2022-08-05
石墨和金刚石的区别是什么
1、晶体结构
石墨是正六边形的晶体结构,并且它属于分子晶体。金刚石则是正八边形的结构,它属于原子晶体,相互之间是正正四面体的。石墨会有鳞片一样的质感但是很细腻而且有滑腻的感觉。
2、外观颜色
石墨一般是深灰色的,它的表面会散发着像金属一样的光泽。金刚石则是颜色更多,它有无色的,也有半透明的,还有全透明的,也有黑色的,但其中无色的是最好的,半透明的次之,黑色的较差。
3、物理化学特性
石墨的硬度要低于金刚石,后者被称为自然界里面存在的最坚硬的误会,所以石墨是相对质地较软的。但是在化学特性上,石墨的熔点要比金刚石膏,所以它更耐热和耐高温以及腐蚀。
4、适合用途
石墨因为它质地稍软但熔点很高的特性,它比较适合做高温润滑剂、笔芯、电池电极、化工管道等等。金刚石因为硬度超高,适合做钻探机的钻头、玻璃刀、装饰品等等。
哪个更稳定
两者的稳定性不相上下,但从熔点来看石墨会更高,因为它的熔点至少是3652度,而金刚石是3550度,所以石墨能够在更高的温度下保持特性不变,但两者的差距其实非常非常小了。
第3个回答  2015-09-14
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)
第4个回答  2019-11-25
由△H=反应物的总键能-生成物的总键能,由金刚石燃烧时比等质量的石墨燃烧时放热多,则可判断等质量时,石墨的能量比金刚石的低,因此由石墨制备金刚石是吸热反应,所以答案为:由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低。故答案为
A
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