金刚石跟石墨的转换条件

金刚石和石墨不是同位素,而是同素异形体.同素异形体是指由同样的单一化学元素组成,因排列方式不同,而具有不同性质的单质.同素异形体之间的性质差异主要表现在物理性质上,化学性质上也有着活性的差异.例如磷的两种同素异形体,红磷和白磷,它们的着火点分别是240和40摄氏度,但是充分燃烧之后的产物都是五氧化二磷:白磷有剧毒,可溶于二硫化碳,红磷无毒,却不溶于二硫化碳.同素异形体之间在一定条件下可以相互转化,这种转化是一种化学变化.

金刚石和石墨是同素异形体.同素异形体是指由同样的单一化学元素组成,因排列方式不同,而具有不同性质的单质.同素异形体之间的性质差异主要表现在物理性质上,化学性质上也有着活性的差异. 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,是石墨的同素异形体.金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质.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.

金刚石和石墨不是同分异构体,金刚石和石墨属于同素异形体.同分异构体指的是分子式相同的但结构不同的物质,而同素异形体指的是组成元素相同但形态不同的单质. 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

虽然金刚石和石墨都是由碳原子组成,但由于碳原子的排列顺序不同,所以金刚石和石墨物理性质不同.金刚石是立方晶体结构,在金刚石晶体中,每个碳原子都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键,构成正四面体.由于金刚石中的碳碳键很强,所以金刚石硬度大,熔点极高;又因为所有的价电子都被限制在共价键区域,没有自由电子,所以金刚石不导电.石墨全部以sp2杂化轨道和邻近的三个碳原子形成三个共价单键并排列成平面六角的网状结构,这些网状结构以范德瓦耳斯力联成互相平行的平面,构成层片结构,属六方晶系,具完整的层状解理

金刚石和石墨的硬度不同的原因是:构成它们的碳原子的排列方式不同. 金刚石与石墨是碳的同素异形体,同素异形体彼此间物理性质有差异要从结构上分析,即原子排列方式的不同造就了其物理性质的差异.金刚石中的碳原子是正四面体结构:石墨中的碳原子是正六边形结构,并且形成层状,硬度较小.

金刚石.石墨和C60都是由碳元素组成的单质,但是由于碳原子排列方式不同,即结构不同,因此它们的性质存在着差异.金刚石是无色透明.正八面体形状的固体.几乎不导电,是天然存在的最硬的物质,具有良好的导热性.可用作钻石.刻刀.装饰品等;石墨是深灰色的不透明的细鳞片状的固体,有金属光泽.具有良好的导电性和导热性,是最软的矿物质之一.可用作电极.铅笔芯.润滑剂等;C60分子形状似足球.几乎不导电,质脆,导电性很差.可以用做制备新材料.超导材料等.

金刚石熔点小于石墨熔点. 石墨是热力学上的稳定结构,而金刚石是热力学不稳定的,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,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,键长越长,键能越低,故金刚石键长大于石墨,则熔点小于石墨. 金刚石加热到1900摄氏度会转化为石墨,石墨更稳定.

二者都由相同的元素构成,但并不是同一种物质,他们是碳12的同素异形体. 石墨,是一种深灰色的有金属光泽,而不透明的细片状的混合晶体,熔点为3652摄氏度,具有优良的导电性能.由于石墨是片状的晶胞叠成的晶体,每层晶胞之间很容易发生相对滑动,因此石墨是很好的固体润滑济.石墨是熔点最高的天然物质,可用来作坩埚.石墨很软,和粘土混合后制成铅笔的笔芯. 金刚石,是无色透明的原子晶体,形状是正八面体.天然的金刚石经过仔细琢磨后,就是璀璨夺目的钻石.组成金刚石的碳原子每相临5个碳原子构成一个正四面体,其中一个

石墨在一定条件下可以形成金刚石.石墨形成金刚石的条件有:1.在自然条件下,石墨在地层中受地层高压和高温,形成金刚石.这种方式形成的金刚石纯度高.颗粒大,但是属于矿资源,开采成本高,产量有限,价格昂贵:2.工业生产,通过高温.高压和催化剂的作用下生成.人造环境中要制备石墨转化为金刚石所需的高温高压非常困难,所以现有一般通过爆炸法制备.这种方法制备的金刚石,纯度低.颗粒小,但是产量高,价格低廉:3.研究中的人造法.通过激光加热,二氧化碳还原法制备.这种方法正在研究,已经取得一部分进展,但是还没有引入