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金刚石和石墨哪个稳定

2024-02-22 15:44 306

金刚石和石墨的组成元素是一样的,都是碳,但是他们的物理性质却完全的不一样,石墨软、金刚石硬;他们两个相比,金刚石最稳定,因为金刚石的碳结构是四方体,最为稳定。

金刚石和石墨哪个稳定

石墨比金刚石更稳定的原因:

1、从分子结构上说,石墨是平面六边形,而金刚石是立体网状,只能说金刚石的物理性稳定,也就是说,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。

2.从能量的角度看,研究表明同素异形体中,能量越低越稳定。金刚石在一定条件下可以变为石墨,说明金刚石的能量比石墨的能量高,由此可得石墨的键能比金刚石大,所以石墨比金刚石稳定。

怎么样比较金刚石比石墨稳定

在空气中灼烧。将金刚石和石墨在空气中。灼烧不断的提高温度,然后统计温度,观察金刚石和石墨哪一个最先燃烧或消失生成二氧化碳。

根据实验数据分析,金刚石比石墨更稳定,当温度升高到2200℃时,什么会燃烧生成二氧化碳到达2400℃时,金刚石也会生成二氧化碳。

金刚石和石墨的化学性质是否相同

金刚石和石墨的性质不同的原因是原子排布不同。金刚石是四面体结构的,很稳定,而且各个原子间的键长相等,各原子的电子层稳定,不导电。

而石墨是层状的,层与层之间的键长相对同一层之间要长,所以强度较低,电子层相对不稳定,导电。

为何金刚石不在常温下转化成石墨

金刚石和石墨在室温下都很稳定,不会发生相互转化。

二者在内部结构上大不相同,所以即便是转化了,也不属物理转化。化学:二者结构稳定,尤其石墨,为空间网状结构,在一般条件下,是很不易相互转化的。

金刚石变成石墨可以用高温方法。

石墨能量更低,结构其实更稳定的。

只要打破了金刚石的键,就很容易变成石墨了,打破金刚石键需要很高能量,可以用高温法。

与石墨出身相同,为什么金刚石那么特别

金刚石和石墨同样由碳原子构成,金刚石为什么会如此的坚硬,这取决于它的分子结构。

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。

而石墨是层状的结构,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。

金刚石和石墨相比,结构更为致密。金刚石的密度大约是石墨的1.5倍左右(金刚石的密度约为3.5-3.53g/cm,石墨的密度约为2.09–2.23g/cm)。

碳原子通过强烈的相互作用(化学键)紧密结合时,原子间的距离越小,相互作用越强。在石墨的一个片层中,碳原子间的距离比金刚石小,相互作用更强,更难被破坏,所以石墨的熔点更高。

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