今天我们来聊聊金刚石石墨,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大学知识。
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金刚石和石墨的区别
金刚石和石墨的区别:原子排列方式不同、色态不同、硬度不同、导电性不同。
1、原子排列方式不同
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。
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
石墨:深灰色、有金属光泽、细鳞片状固体。金刚石:无色透明、正八面体形状的固体。
3、硬度不同
石墨:最软的矿物质之一。金刚石:天然最硬的物质。
4、导电性不同
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。
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。
金刚石和石墨
金刚石和石墨不是同一种物质,但都是碳的同素异形体,化学性质相似,物理性质不同。
金刚石俗称“金刚钻”。也就是我们常说的钻石,它是一种由纯碳组成的矿物。金刚石是自然界中最坚硬的物质。石墨是元素碳的一种同素异形体,每个碳原子的周边连结著另外三个碳原子(排列方式呈蜂巢式的多个六边形以共价键结合,构成共价分子。
金刚石在外观上:正八面体形状的晶体;金刚石有各种颜色,从无色到黑色都有,以无色的为特佳。它们可以是透明的,也可以是半透明或不透明。金刚石原子间是立体的正四面体结构。
石墨在外观上:深灰色,有金属光泽;不透明的细鳞片状的固体,质软,有滑腻感。石墨原子间构成正六边形是平面结构,呈片状。
金刚石介绍
金刚石俗称“金刚钻”。也就是我们常说的钻石的原身,它是一种由碳元素组成的矿物,是碳元素的同素异形体。
金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质,是碳元素组成的无色晶体,硬度仅次于蓝丝黛尔石的天然物质。金刚石的用途非常广泛,例如:工艺品、工业中的切割工具。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。也是贵重宝石。
以上内容参考:百度百科-金刚石
石墨和金刚石哪个更稳定?
石墨更稳定。金刚石化学稳定性比石墨差,因为每两个碳原子都是单键,而石墨单层六个碳原子之间都有一个大π键,这使得石墨碳碳键能更高,键能越高则越稳定。同时计算金刚石转换为石墨在标准状态下的吉布斯自由能可以得到一个负值,说明金刚石在常压下会自发的趋向于转变为石墨。
而任何化学反应都会趋向于一个更稳定的状态。单看键能论化学性质的话确实是石墨更加稳定,不过化学性质会随着环境条件的变化而改变。常温常压下石墨比金刚石稳定,但是高压下双层石墨会自发地转变成为金刚石结构,因而在高压条件下金刚石的化学性质比石墨稳定。
石墨的用途:
1、作耐火材料包括耐火砖,坩祸,连续铸造粉,铸模芯,铸模洗涤剂和耐高温材料。
镁碳砖镁碳耐火材料是60年代中期,由美国研制成功;在世界范围内镁碳砖已大量用于炼钢,并已成为石墨的一种传统用途。铝碳砖铝碳耐火材料主要用于连续铸造,扁钢坯自位输管道的保护罩,水下喷管以及油井爆破筒等。
用石墨制造的成型和耐火的坩锅及其有关制品,例如坩锅,曲颈瓶,塞头和喷嘴等,具有高耐火性,低的热膨胀性,熔炼金属过程中,受到金属浸润和冲刷时亦稳定,高温下良好的热震稳定性和优良的热传导性,所以石墨增祸及其有关制品被广泛用于直接熔融金属的工艺中。
2、炼钢
石墨和其他杂质材料用于炼钢工业时可作为增碳剂。渗碳使用的碳质材料的范围,很广,包括人造石墨,石油焦,冶金焦炭和天然石墨。在世界范围内炼钢增碳剂用石墨仍是土状石墨的主要用途之一。
3、作导电材料
石墨在电气工业中广泛用来作电极,电刷,碳棒,碳管,水银整流器的正极,石墨垫圈,电话零件,电视机显像管的涂层等等。其中以石墨电极应用最广,在冶炼各种合金钢,铁合金时,大量使用石墨电极。电气工业中所使用的石墨,对粒度和品位要求很高。
4、作耐磨和润滑材料
石墨在机械工业中常作润滑剂。润滑油往往不能在高速,高温,高压的条件下使用,而石墨耐磨材料可以在一200℃一2000℃温度并在很高的滑动速度下(loom / s )不用润滑油工作。
许多输送腐蚀介质的设备,广泛采用石墨材料制成活塞环,密封圈和轴承,它们运转时,勿需加入润滑油,石墨乳也是许多金属加工(拔丝,拉管)时的良好的润滑剂。
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)
金刚石和石墨哪个稳定?
金刚石和石墨哪个稳定 20分 金刚石和石墨哪个稳定? 反应C(石墨)=C(金刚石)为吸热反应能量越低越稳定。石墨的能量低,石墨比金刚石稳定。 石墨和金刚石相比哪个显得更稳定? 首先要说明的是石墨比较特殊,是属于过渡型晶体,既有分子晶体又有原子晶体。而考虑同素异形体的稳定性即考虑其单质之间的键能,键能越小,越稳定,键就越短,由于石墨比较特殊,是属于过渡型晶体,既有分子晶体又有原子晶体。导致其CC键比金刚石短,所以更稳定。不要误以为金刚石坚硬就更稳定,这种说法是错误的。这里的稳定性是热稳定性和化学稳定性。 石墨与金刚石哪个稳定? 石墨稳定,石墨吸收能量才能变成金刚石,故金刚石能量比较高,而研究表明同素异形体中,能量越低越稳定,所以,石墨的化学性质稳定. 为什么石墨比金刚石更稳定? 碳原子在形成石墨时放出的能量比形成金常石时多,而能量越低越稳定。也可以用键能来解释,石墨之间的碳碳键键能较大 石墨和金刚石,哪个更稳定?? 石墨的能量低,比较稳定 从整体构架看,石墨的是平面六边形金刚石是立体网状,只能说金刚石的物理性稳定,也就是说,拿金刚石比石墨要硬,但是具体到每一个晶块的话,石墨的六边形要稳定从能量的角度看呢?肯定是金刚石的要稳定些,因为它的价键短些,能量高些。反过来讲,就是因为它的能量高些才形成了它的如今的结构。这就缓解了金刚石能量升级后的不稳定。从石墨到金刚石,由一个稳态到另一个稳态的过程,稳态度递减。 石墨与金刚石哪个稳定 形成晶体结构需要能量。。所以石墨比金刚石稳定
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。
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