金刚石和石墨的熔点、润滑性和导电、导热性?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/26 18:05:26
金刚石和石墨的熔点、润滑性和导电、导热性?
金刚石和石墨的熔点、润滑性和导电、导热性?
金刚石和石墨的熔点、润滑性和导电、导热性?
金刚石
金刚石晶莹美丽,光彩夺目,是自然界最硬的矿石.在所有物质中,它的硬度最大.测定物质硬度的刻画法规定,以金刚石的硬度为10来度量其它物质的硬度.例如Cr的硬度为9、Fe为4.5、Pb为1.5、钠为0.4等.在所有单质中,它的熔点最高,达3823K.
金刚石晶体属立方晶系,是典型的原子晶体,每个碳原子都以sp3杂化轨道与另外四个碳原子形成共价键,构成正四面体.这是金刚石的面心立方晶胞的结构.
由于金刚石晶体中C—C键很强,所有价电子都参与了共价键的形成,晶体中没有自由电子,所以金刚石不仅硬度大,熔点高,而且不导电.
室温下,金刚石对所有的化学试剂都显惰性,但在空气中加热到1100K左右时能燃烧成CO2.
金刚石俗称钻石,除用作装饰品外,主要用于制造钻探用的钻头和磨削工具,是重要的现代工业原料,价格十分昂贵.
石墨
石墨乌黑柔软,是世界上最软的矿石.石墨的密度比金刚石小,熔点比金刚石仅低50K,为3773K.
在石墨晶体中,碳原子以sp2杂化轨道和邻近的三个碳原子形成共价单键,构成六角平面的网状结构,这些网状结构又连成片层结构.层中每个碳原子均剩余一个未参加sp2杂化的p轨道,其中有一个未成对的p电子,同一层中这种碳原子中的m电子形成一个m中心m电子的大∏键(键).这些离域电子可以在整个儿碳原子平面层中活动,所以石墨具有层向的良好导电导热性质.
石墨的层与层之间是以分子间力结合起来的,因此石墨容易沿着与层平行的方向滑动、裂开.石墨质软具有润滑性.
由于石墨层中有自由的电子存在,石墨的化学性质比金刚石稍显活泼.
由于石墨能导电,有具有化学惰性,耐高温,易于成型和机械加工,所以石墨被大量用来制作电极、高温热电偶、坩埚、电刷、润滑剂和铅笔芯.
熔点:石墨小于金刚石
润滑性,导电性,导热性:石墨大于金刚石