石墨和金刚石听起来没有什么关系,但实际上它们都是由同一种元素构成的,都属于碳元素组成▲的碳单质,二者的化学式都是C,化学性质基ξ 本相同,是由相同元素碳构成的同素异型体。
石墨和金◇刚石的区别是什么
石墨和金刚石是同素异形体,虽然都是碳元素构成的,但它们并不是同种物质,在很多方面都存在一定的区∩别,包括:
1、晶体结构不同
石墨是正六边形的晶体结构,并且它属于分子晶体,天然石→墨会有鳞片一样的质感。金刚石则是正八边形的结构,它属于原子晶∏体,相互Ψ之间是正四面体的。
2、外观颜色不↙同
石墨一般是深灰色的,它的表面会散发着像金属「一样的光泽。金刚石则◣是颜色更多,它有无色的,也有半透明的,还ω有全透明的,也有黑色的∞,但其中无色的是☉更好的,半透明的次◆之,黑色的↑较差
3、物理化学特性不同
石墨的硬⌒度要低于金刚石,后者被称为」自然界里面存在的最坚硬的物体,所以石墨是相对质地较软的∑ 。但是在化学特性石墨的熔点要★比金刚石高,所以它更耐热和耐高温以及腐蚀。
4、适合用途〖不同
石墨因为它质地稍软但熔点很高的特性,比较适合做♀高温润滑剂、笔芯、电池电极、化工管道等等。金刚石∴因为硬度超高,适合做钻探机的钻【头、玻璃刀、装饰品等等。
三、石墨和金刚石哪个更稳定
常温下石墨更稳※定,高压条件下金刚石的化学性质比石墨稳定常温条件下,金刚石化学稳定性比石墨差,因为ω 每两个碳原子都是单键,而石墨单层六个碳原子之间都有一个大T键,这使得石墨碳碳键能更高,键◎能越高则越稳定。同时计算金刚石转换为石︾墨在标准状态下的吉布斯自由能可以得到一人负值,说明金刚石在常压下会々自发的趋向于转█变为石墨
虽然单看键能论化学性质的话确实是石墨更加稳定,但ㄨ任何化学反应都会趋向于一个更稳定的状态,在高压下双层石墨会【自发地转变成为金刚石结构,因而在高压条件下¤金刚石的化学性质比石墨稳定
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