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Lynn 發問時間: 科學化學 · 1 0 年前

石墨與鑽石

可不可以告訴我石墨與鑽石的差別與相同點?

2 個解答

評分
  • 1 0 年前
    最佳解答

    鑽石,是經過琢磨的金剛石。金剛石是無色正八面體晶體,由碳原子以四價鍵鏈接,為目前已知自然存在最硬物質。

    化學性質

    圖片參考:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/22...

    鑽石的正八面體晶體結構

    在金剛石晶體中,碳原子按四面體成鍵方式互相連接,組成無限的三維骨架,是典型的原子晶體。每個碳原子都以sp3雜化軌道與另外4個碳原子形成共價鍵,構成正四面體。由於金剛石中的C-C鍵很強,所以所有的價電子都參與了共價鍵的形成,沒有自由電子,所以金剛石硬度非常大,熔點在華氏6900度,金剛石在純氧中燃點為720~800℃,在空氣中為850~1000℃,在真空下2000~3000℃,而且不導電。在工業上,金剛石主要用於製造鑽探用的探頭和磨削工具,形狀完整的還用於製造首飾等高檔裝飾品,其價格十分昂貴。

    鑽石

    圖片參考:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thum...

    基本資料

    類別

    自然元素礦物

    化學式

    碳 - C

    分子量

    12.01 u

    結晶性質

    晶系

    等軸晶系

    晶癖

    八面體

    光學性質

    顏色

    黃、褐、灰至無色。

    少見藍、綠、黑、紫、橘、紅色等[1]

    光澤

    金剛石光澤[1]

    拋磨光澤

    金剛石光澤[1]

    折射率

    2.4175–2.4178

    雙折射

    無[1]

    色散率

    0.044[1]

    多色性

    無[1]

    透明性

    透明至微透明

    物理性質

    硬度

    10[1]

    解理

    {111}完全解理

    斷口

    貝殼狀

    條痕

    白色

    比重

    3.52 (+/- .01)[1]

    密度

    3.5 - 3.53 g/cm

    跳轉到: 導航, 搜尋

    圖片參考:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thum...

    基本資料

    類別

    自然元素礦物

    化學式

    碳 - C

    分子量

    12.01 u

    結晶性質

    晶系

    六方晶系

    晶癖

    板狀、六方薄板狀、粒狀

    光學性質

    顏色

    灰至黑色

    光澤

    金屬或土狀光澤

    折射率

    不透明體

    多色性

    透明性

    不透明

    物理性質

    硬度

    1 - 2

    解理

    {0001}完全解理

    斷口

    參差狀

    韌性/脆性

    具彎性

    條痕

    黑色

    密度

    2.09–2.23 g/cm

    熔點

    3,652 - 3,697 ℃

    其他特徵

    耐強酸鹼、耐火、良好導電性與導熱性

    石墨是元素碳的一種同素異形體,每個碳原子的週邊連結著另外三個碳原子,排列方式呈蜂巢式的多個六邊形。由於每個碳原子均會放出一個電子,那些電子能夠自由移動,因此石墨屬於導電體。 石墨是其中一種最軟的礦物。 它的用途包括製造鉛筆芯和潤滑劑,也可作為壓力管式石墨慢化沸水反應爐(RBMK)(ENwiki)的中子減速劑。

    石墨和鑽石一樣的是都由碳原子組成

    參考資料: 維基百科
  • 1 0 年前

    碳是一種非金屬元素,位於元素周期表的第二周期IVA族。它的化學符號是C,它的原子序數是6,電子構型為[He]2s22p2。碳是一種很常見的元素,它以多種形式廣泛存在於大氣和地殼之中。碳單質很早就被人認識和利用,碳的一系列化合物——有機物更是生命的根本。

    拉丁語為Carbonium,意為「煤,木炭」。漢字「碳」字由木炭的「炭」字加表固體非金屬元素的石字旁構成,從炭字音。

    碳單質通常是無臭無味的固體。單質碳的物理和化學性質取決於它的晶體結構,外觀、密度、熔點等各自不同。

    碳的單質已知以多種碳同素異形體的形式存在:

    石墨

    鑽石(金剛石)

    富勒烯(Fullerenes,也被稱為巴基球或足球烯,化學式為C60)

    無定形碳(Amorphous,不是真的異形體,內部結構是石墨)

    碳奈米管(Carbon nanotube)

    藍絲黛爾石(Lonsdaleite,與鑽石有相同的鍵型,但原子以六邊形排列,也被稱為六角金剛石)

    蠟石(Chaoite,石墨與隕石碰撞時產生,具有六邊形圖案的原子排列)

    汞黝礦結構(Schwarzite,由於有七邊形的出現,六邊形層被扭曲到「負曲率」鞍形中的假想結構)

    纖維碳(Filamentous carbon,小片堆成長鏈而形成的纖維)

    碳氣凝膠(Carbon aerogels,密度極小的多孔結構,類似於熟知的矽氣凝膠)

    碳奈米泡沫(Carbon nanofoam,蛛網狀,有分形結構,密度是碳氣凝膠的百分之一,有鐵磁性)

    最常見的兩種單質是高硬度的鑽石和柔軟滑膩的石墨,它們晶體結構和鍵型都不同。金剛石每個碳都是四面體4配位,類似脂肪族化合物;石墨每個碳都是三角形3配位,可以看作無限個苯環稠合起來。

    常溫下單質碳的化學性質比較穩定,不溶於水、稀酸、稀鹼和有機溶劑。

    目前已知的同位素共有十二種,有碳8至碳19,其中碳12和碳13屬穩定型,其餘的均帶放射性,當中碳14的半衰期長達五千多年,其他的均全不足半小時。

    在地球的自然界裡,碳12在所有碳的含量佔98.93%,碳13則有1.07%。C的原子量取碳12、13兩種同位素丰度加權的平均值,一般計算時取12.01。

    碳12是國際單位制中定義摩爾的尺度,以12克碳12中含有的原子數為1摩爾。碳14由於具有較長的半衰期,被廣泛用來測定古物的年代。

    碳的化合物中,只有以下化合物屬於無機物:

    碳的氧化物:一氧化碳、二氧化碳、二氧化三碳、一氧化二碳

    碳酸鹽、碳酸氫鹽

    氰一系列擬鹵素及其擬鹵化物、擬鹵酸鹽:氰、氧氰、硫氰

    其它含碳化合物都是有機化合物。由於碳原子形成的鍵都比較穩定,有機化合物中碳的個數、排列以及取代基的種類、位置都具有高度的隨意性,因此造成了有機物數量極其繁多這一現象,目前人類發現的化合物中有機物占絕大多數。有機物的性質與無機物大不相同,它們一般可燃、不易溶於水,反應機理複雜,現已形成一門獨立的分科有機化學。

    金剛石和石墨史前人類就已經知道。富勒烯則於1985年被發現,此後又發現了一系列排列方式不同的碳單質。

    石墨是元素碳的一種同素異形體,每個碳原子的週邊連結著另外三個碳原子,排列方式呈蜂巢式的多個六邊形。由於每個碳原子均會放出一個電子,那些電子能夠自由移動,因此石墨屬於導電體。 石墨是其中一種最軟的礦物。 它的用途包括製造鉛筆芯和潤滑劑,也可作為壓力管式石墨慢化沸水反應爐(RBMK)(ENwiki)的中子減速劑。

    製作鉛筆的筆芯。

    目前主要用途是耐火材料的原材料,尤其是鎂碳磚。自然界自然形成的石墨可分為鱗片石墨和土狀石墨。鱗片石墨主要產地在中國黑龍江的柳毛、蘿北,內蒙古的興和,山東的平度等地。土狀石墨主要產地在湖南的郴州和吉林的磐石。

    石墨的電阻率為(8~13)×10-6 (Ω/m)

    鑽石,是經過琢磨的金剛石。金剛石是無色正八面體晶體,由碳原子以四價鍵鏈接,為目前已知自然存在最硬物質。

    在金剛石晶體中,碳原子按四面體成鍵方式互相連接,組成無限的三維骨架,是典型的原子晶體。每個碳原子都以sp3雜化軌道與另外4個碳原子形成共價鍵,構成正四面體。由於金剛石中的C-C鍵很強,所以所有的價電子都參與了共價鍵的形成,沒有自由電子,所以金剛石硬度非常大,熔點在華氏6900度,金剛石在純氧中燃點為720~800℃,在空氣中為850~1000℃,在真空下2000~3000℃,而且不導電。在工業上,金剛石主要用於製造鑽探用的探頭和磨削工具,形狀完整的還用於製造首飾等高檔裝

    參考資料: 維基
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