金刚石的熔点,为什么石墨的熔点比金刚石高

金刚石的熔点

金刚石的熔点,为什么石墨的熔点比金刚石高


金刚石的熔点是3550摄氏度 。金刚石,俗称“金刚钻”,它是一种由碳元素组成的矿物,是石墨的同素异形体,化学式为C,也是常见的钻石的原身 。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石 。金刚石的用途非常广泛,如工艺品、工业中的切割工具,也是一种贵重宝石 。
为什么石墨的熔点比金刚石高答:要从石墨和金刚石的晶体结构着手,金刚石和石墨的本质都是碳元素 。但是它们的晶体结构是不同的,况且,金刚石和石墨中的碳原子的排列顺序不同,这是照成它他们之间晶体结构不同的主要原因 。金刚石中碳原子之间的碳碳键是一个碳原子分别和四个碳原子形成一个碳碳单键,每六个碳原子形成一个六元环,这个六元环的键能非常强,极难破坏,因此决定了金刚石的高熔点,高沸点性质 。而石墨的碳原子是分层排布的,层与层之间的碳原子之间通过共价键连接,每一层的碳原子之间,每一个碳原子分别和四个碳原子形成一个碳碳单键,每六个碳原子形成一个六元环 。但层与层之间的共价键很容易被破坏,所以,这决定了石墨的底熔点和底沸点的性质 。
方法归纳:
在比较物质或元素的熔沸点的问题上,首先从它的种类上去比较 。
1.同主族元素:从上到下元素的原子半径逐渐增大,容易失去最外层的电子,因此,同主族元素,从上到下元素所对应的单质,熔沸点逐渐降低 。
2.同周期元素:从左到右元素的原子半径逐渐增大,所对应的单质,从左到右,熔沸点逐渐降低 。
3.熔沸点:原子晶体>离子晶体>金属晶体>分子晶

你知道石墨和金刚石谁的熔点更高吗无论是石墨还是金刚石,想要达到“液态”,也就是相对滑移的状态,都需要克服共价键形成小的碎片 。而石墨片层内部的共价键有用大π键的缘故比金刚石的要短,键能更高,所以断裂需要克服的能量更大,所以熔点更高 。但是上述的说法极度不严谨!!极度极度不严谨!!甚至可以说是错误的!!只能作为应试的答案,甚至作为应试的答案都很不合适!!!真正这个问题怎么解释,这个问题的关键不是谁高谁低的问题,而是石墨和金刚石有没有可能在同样的环境下测定熔点的问题 。首先需要理解的是,金刚石是碳原子形成的原子晶体,而石墨则是一类特殊的晶体(片层内部以共价键结合,片层之间以范德华力结合) 。石墨和金刚石可以利用物理方法(改变压强和温度)互相转变——你可以把石墨和金刚石理解成碳单质的两种不同的“相” 。无论是金刚石还是石墨,其“熔化”过程都是需要破坏共价键的 。而液态的石墨和液态的金刚石,就是同样的一种东西——液态的碳 。常压是一个大气压,大概是1bar的压强,而图中可以看到,石墨、气态碳和液态碳的三相点在100bar左右,也就是说液态的碳(liquid carbon)只有在100bar以上才有可能存在,所以常压下无论把石墨加热到多高的温度,只要是常压情况下,对石墨进行加热,首先发生的是升华而不是熔化 。
金刚石的熔点,为什么石墨的熔点比金刚石高


金刚石的硬度比石墨大的原因金刚石和石墨的化学成分都是碳 石墨内部的碳原子呈层状排列,一个碳原子周围只有3个碳原子与其相连,碳与碳组成了六边形的环状,无限多的六边形组成了一层 。层与层之间联系力非常弱,而层内三个碳原子联系很牢,因此受力后层间就很容易滑动,这就是石墨很软能写字的原因 。金刚石内部的碳原子呈“骨架”状三维空间排列,一个碳原子周围有4个碳原子相连,因此在三维空间形成了一个骨架状,这种结构在各个方向联系力均匀,联结力很强,因此使金刚石具有高硬度的特性 。追问: 其实你搜说的我大部分我都知道,但你只是回答了金刚石为什么比 石墨 的硬度大并未回答我的问题:为什么金刚石的熔沸点比石墨低? 回答: 金刚石是 原子晶体,空间网状结构 。石墨的每一层为网状,而层与层之间是分子间作用力,它是介于分子晶体和原子晶体之间的晶体结构 。但由于键长,石墨的层内共价键键长比金刚石的的键长短,分子间的作用力更大,破坏 化学键 需要更大能量

推荐阅读