金剛石和石墨是同種物質嗎,金剛石與石墨的關係

2022-10-20 21:13:25 字數 5341 閱讀 4351

1樓:皇文玉錯鵑

它們是同素異形體,不是同一種物質。

石墨是一種深灰色的有金屬光澤而不透明的細鱗片狀的混合晶體,熔點為3652℃,具有優良的導電性能。所以石墨可以用來作乾電池的電極。由於石墨是片狀的晶胞疊成的晶體,每層晶胞之間很容易發生相對滑動,因此石墨是很好的固體潤滑濟。

石墨是熔點最高的天然物質,所以可以用來作坩堝。石墨很軟,所以石墨和粘土混合後製成鉛筆的筆芯。

金剛石是無色透明的原子晶體。形狀是正八面體。天然的金剛石經過仔細琢磨後,就是璀璨奪目的鑽石。

組成金剛石的碳原子每相臨5個碳原子構成乙個正四面體,其中乙個碳原子在正四面體的中心,其餘的4個碳原子在正四面體的四個頂點,因此金剛石是天然存在的最硬的物質,只有人工合成的某些物質比它硬,因此金剛石可以用來做切割玻璃的玻璃刀和切割硬金屬的車床的刀具。

和它們同為碳的同素異形體的還有足球狀的碳60、碳70、活性炭、無定形炭等。

2樓:1234大蔥

都是碳的單質,金剛石和石墨都是由碳原子組成的,碳原子的排列方式不同.

3樓:

不是同一種物質.

可以說是同一種元素組成的不同物質.

可以檢視物質的定義.

4樓:哈格里毛毛

都是由c碳元素組成的,不過構造不同.

5樓:手機使用者

是,都是碳元素組成的

金剛石與石墨的關係

6樓:正能量女戰神

金剛石與石墨的關係是同素異形體。

【擴充套件】

同素異形體的定義:同種元素形成的性質不同的單質。石墨和金剛石都屬於碳單質,他們的化學性質完全相同,但金剛石和石墨不是同種物質,它們是由相同元素構成的同素異型體。

所不同的是物理結構特徵。

二者的化學式都是c。

石墨原子間構成正六邊形是平面結構,呈片狀。

金剛石原子間是立體的正四面體結構。

金剛石的熔點是3550℃,石墨的熔點是3652℃~3697℃(昇華)。石墨熔點高於金剛石。

從片層內部來看,石墨是原子晶體;從片層之間來看,石墨是分子晶體(總體說來,石墨應該是混合型晶體);而金剛石是原子晶體。石墨晶體的熔點反而高於金剛石,似乎不可思議,但石墨晶體片層內共價鍵的鍵長是1.42×10-10m,金剛石晶體內共價鍵的鍵長是1.

55×10-10m。同為共價鍵,鍵長越小,鍵能越大,鍵越牢固,破壞它也就越難,也就需要提供更多的能量,故而熔點應該更高。 (主要就是石墨的原子晶體屬性導致它的熔點變高)

7樓:匿名使用者

同素異形體

同素異形體,是相同元素組成,不同形態的單質。如碳元素就有金鋼石、石墨、無定形碳等同素異形體。

同素異形體由於結構不同,彼此間物理性質有差異;但由於是同種元素形成的單質,所以化學性質相似。

(1)碳的同素異形體有金剛石、石墨和碳60等富勒烯,它們的不同性質是由微觀結構的不同所決定的。

金剛石呈正四面體空間網狀立體結構,碳原子之間形成共價鍵。當切割或熔化時,需要克服碳原子之間的共價鍵,金剛石是自然界已經知道的物質中硬度最大的材料,它的熔點高。上等無暇的金剛石晶瑩剔透,折光性好,光彩奪目,是人們喜愛的飾品,也是尖端科技不可缺少的重要材料。

顆粒較小、質量略為低劣的金剛石常用在普通工業方面,如用於製作儀器儀表軸承等精密元件、機械加工、地質鑽探等。鑽石在磨、鋸、鑽、拋光等加工工藝中,是切割石料、金屬、陶瓷、玻璃等所不可缺少的;用金剛石鑽頭代替普通硬質合金鑽頭,可大大提高鑽進速度,降低成本;鑲嵌鑽石的牙鑽是牙科醫生得心應手的工具;鑲嵌鑽石的眼科手術刀的刀口鋒利光滑,即使用1000倍的顯微鏡也看不到一點缺陷,是摘除眼睛內白內障普遍使用的利器。金剛石在機械、電子、光學、傳熱、軍事、航天航空、醫學和化學領域有著廣泛的應用前景。

石墨是片層狀結構,層內碳原子排列成平面六邊形,每個碳原子以三個共價鍵與其它碳原子結合,同層中的離域電子可以在整層活動,層間碳原子以分子間作用力(范德華力)相結合。石墨是一種灰黑色、不透明、有金屬光澤的晶體。天然石墨耐高溫,熱膨脹係數小,導熱、導電性好,摩擦係數小。

石墨被大量用來做電極、坩堝、電刷、潤滑劑、鉛筆等。具有層狀結構的石墨在適當條件下使某些原子或基團插入層內與c原子結合成石墨層間化合物。這些插入化合物的性質基本上不改變石墨原有的層狀結構,但片層間的距離增加,稱為膨脹石墨,它具有天然石墨不具有的可繞性,回彈性等,可作為一種新型的工程材料,在石油化工、化肥、原子能、電子等領域廣泛應用。

(2)碳60 2023年,美國德克薩斯洲羅斯大學的科學家們製造出了第三種形式的單質碳c60, c60是由60個碳原子形成的封閉籠狀分子,形似足球,c60為黑色粉末,易溶於二硫化碳、苯等溶劑中。人們以建築大師b.富勒的名字命名了這種形式的單質碳,稱為富勒烯(fullarene)。

這是因為富勒設計了稱為球狀穹頂的建築物,而某些富勒烯的結構正好與其十分相似。c60曾又被稱足球烯、巴基球等,它屬於球碳族,這一類物質的分子式可以表示為cn,n為28到540之間的整數值,有c50、c70、c84、c240等,在這些分子中,碳原子與另外三個碳原子形成兩個單鍵和乙個雙鍵,它們實際上是球形共軛烯。 富勒烯分子由於其獨特的結構和性質,受到了廣泛的重視。

人們發現富勒烯分子籠狀結構具有向外開放的面,而內部卻是空的,這就有可能將其他物質引入到該球體內部,這樣可以顯著地改變富勒烯分子的物理和化學性質。例如化學家已經嘗試著往這些中空的物質中加進各種各樣的金屬,使之具有超導性,已發現c60和某些鹼金屬化合得到的超導體其臨界溫度高於近年研究過的各種超導體,科學家預言c540有可能實現室溫超導;也有設想將某些藥物置入c60球體空腔內,成為緩釋型的藥物,進入人體的各個部位。在單分子奈米電子器件等方面有著廣泛的應用前景,富勒烯已經廣泛地影響到物理、化學、材料科學、生命及醫藥科學各領域。

8樓:趙之末

它們互為同素異形體,都是由碳元素組成。

其中「同」指的是由同種元素組成,「異」指的是它們的微觀結構不同。

9樓:天源達石墨

石墨是層狀結構,碳原子是sp2雜化,形成正六邊形,每個層狀結構就是這個六邊形構成,層與層之間是范德法力,作用比較弱,然後碳原子還有乙個電子空餘,形成乙個很大的π鍵,因此導電性、導熱性很好。

金剛石是共價晶體,碳原子是sp3雜化,形成正四面體結構,很穩定,因為碳原子由八個電子然後都是電子對,共價晶體。

石墨和金剛石是同一物質嗎?

10樓:

不是剛石可以用來切割玻璃、做鑽頭,因為它的硬度很大;石墨可以用來做鉛筆芯、潤滑劑,這是因為它很軟、有滑膩感。按照莫氏硬度標準,金剛石為最高端。金剛石是自然界中天然存在的最堅硬的物質。

金剛石和石墨同樣由碳原子構成,金剛石為什麼會如此的堅硬,這取決於它的分子結構。

下圖是金剛石的結構模型。每個碳原子都與周圍的4個碳原子通過強烈的相互作用緊密結合。「緊密結合」的兩個碳原子之間的距離約為0.

155nm,從而形成緻密的三維結構,正是這種緻密的結構,使得金剛石成為天然存在的最堅硬的物質。

而石墨是層狀的結構,就乙個片層而言,每1個碳原子會與其周圍的3個碳原子通過強烈的相互作用緊密結合,「緊密結合」的兩個碳原子之間的距離約為0.142nm。在石墨中層與層之間相距為0.

335nm,由於距離比較大,碳原子的相互作用較弱,因此很容易沿著與層面平行的方向滑動、裂解,所以石墨很軟、有滑膩感。

金剛石和石墨相比,結構更為緻密。金剛石的密度大約是石墨的1.5倍左右(金剛石的密度約為3.

5-3.53g/cm³,石墨的密度約為2.09–2.

23g/cm³)。

碳原子通過強烈的相互作用(化學鍵)緊密結合時,原子間的距離越小,相互作用越強。在石墨的乙個片層中,碳原子間的距離比金剛石小,相互作用更強,更難被破壞,所以石墨的熔點更高。

如下表所示,金剛石和石墨的熔點不同,但沸點卻相同,這又是為什麼呢?物質的物態變化與微粒間的距離是有一定關係的。石墨和金剛石熔化以後,碳原子原來的排列方式被打破,原子間的距離相等,相互作用強度也相同,所以沸點相同。

我們都知道,石墨具有導電性。這與石墨的結構也有密切關係。碳原子最外層有4個電子,在石墨的乙個片層中,每個碳原子會與其周圍的3個碳原子通過「共用電子對」形成強烈的相互作用(化學鍵),每個碳原子只有3個最外層電子參與這種「力」的形成,這樣就會剩下1個自由電子。

因為有大量自由電子存在,所以石墨能導電。而金剛石中每個碳原子與其周圍的4個碳原子通過「共用電子對」形成強烈的相互作用,碳原子最外層的4個電子幾乎都參與了這種「力」的形成,基本沒有自由電子,所以基本不導電。

結構可以決定性質,金剛石和石墨都由碳原子構成,但是因為原子排列方式不同,導致很多物理性質有很大差異。

11樓:匿名使用者

石墨和金剛石不是同一類物質,它們屬於同素異形體,雖然它們由同一種化學元素組成,但是組成結構不同導致物理性質不同,它們的物理性質差別很大。

12樓:匿名使用者

這個是錯的。它們是互為同素異形體。都是碳元素組成的單質。但不是同一物質。

金剛石和石墨是同種物質嗎 物理上說不是

13樓:鐵凌甄霞姝

化學上說是 是因為他們都由相同的元素構成 但是他們不是同一種物質 他們都是碳12的同素異形體 但是他們的金相組織不同啊

金剛石之所以硬 石墨之所以軟脆 都是因為他們的金相組織不同物理上更不是了 外觀不同 熔點不同 密度不同 什麼都不同不論化學還是物理 都不是同種物質

金剛石和石墨都是由_____構成,它們是同種物質嗎?

14樓:匿名使用者

碳原子(化學符號為c)不是同種物質

是同素異形體,形成過程中分子排列結構不同而不同石墨是平面分層結構,同一層有很多個六面體組成,不同層由另一種非共價鍵組成。所以石墨也穩定,因為同一橫面很穩定。但石墨很滑,因為它的縱面很不穩。

金剛石和sio2一樣為正四面體並無限延伸,結構很穩定 ,屬於原子晶體,具備原子晶體的硬度

15樓:晁興邦

碳元素,不是同種物質

16樓:

碳元素不是同種物質,物理不一樣~化學性質一樣~

17樓:匿名使用者

碳,單元素的不同存在形式

18樓:匿名使用者

碳元素,它們是同素異形體

金剛石 石墨 屬於同一種物質

19樓:2010無與倫比

硫酸銅晶體有多種,膽礬指的是五水硫酸銅,冰是h2o,乾冰是co2,生石灰是

cao,熟石灰是ca(oh)2

20樓:匿名使用者

金剛石和石墨不屬於同一種物質,是同素異形體膽礬和硫酸銅晶體是同乙個東西(至少在高中階段是這麼認為的)冰和乾冰,冰是水的固態,乾冰是二氧化碳的固態生石灰是cao,熟石灰是ca(oh)2

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金剛石和石墨化學式是什麼

石墨原子間構成正六邊形是平面結構,呈片狀。金剛石原子間是立體的正四面體結構。金剛石和石墨的熔點比較 金剛石的熔點是3550 石墨的熔點是3652 3697 昇華 石墨熔點高於金剛石。從片層內部來看,石墨是原子晶體 從片層之間來看,石墨是分子晶體 總體說來,石墨應該是混合型晶體 而金剛石是原子晶體。石...