① 鑽石和石墨的成分都是C,為什麼鑽石的硬度在天然石中是最高的,而石墨的硬度很低
很簡單的道理:你和其它人都是肉和骨頭長成的,為啥有的人抗打有的人不抗打?
有的人講道理有的人不講道理?有的人壞有的人好?
歸根到底:內部結構不同。
② 從石墨轉變為鑽石是什麼變化
化學變化。因為金剛石和石墨的化學成分都碳(C),科學家們稱之為「同質多像變體」,也有人稱「同素異形體」。從這種稱呼可以知道它們具有相同「質」,但「形」或「性」卻不同,且有天壤之別。金剛石是由碳原子以共價鍵連接形成的正「四面體空間網狀結構」的「原子晶體」;石墨是一種「層狀結構」的「過渡型晶體」,層內碳原子以共價鍵結合形成正六邊形網狀結構,層與層之間距離較大,相當於分子間力的作用;金剛石是硬度最大的物質、不能導電;而石墨的硬度較小、層之間可以相對滑動、導電性好,化學性質較金剛石活潑。很明顯,石墨和金剛石是結構不同的兩類物質,化學鍵的結合情況是不一樣的。相互之間轉變一定涉及化學鍵的斷裂和形成。
因此,可以肯定的說,石墨轉變為金剛石屬於化學變化!
③ 鑽石和石墨的成分都是C,為什麼鑽石的硬度更高
石墨內部的碳原子呈層狀排列,一個碳原子周圍只有3個碳原子與其相連,碳與碳組成了六邊形的環狀,無限多的六邊形組成了一層。層與層之間聯系力非常弱,而層內三個碳原子聯系很牢,因此受力後層間就很容易滑動,這就是石墨很軟能寫字的原因。 鑽石內部的碳原子呈「骨架」狀三維空間排列,一個碳原子周圍有4個碳原子相連,因此在三維空間形成了一個骨架狀,這種結構在各個方向聯系力均勻,聯結力很強,因此使金剛石具有高硬度的特性。
④ 到底石墨和鑽石在結構上有什麼具體區別
1、原子排列方式不同
鑽石是等軸晶系,具六方面心格子,C原子位於立方體角頂和面的中心以及其中4個相同排列的小立方體的中心。石墨屬於六方晶系,晶體結構與鑽石不同,具典型的層狀結構,每層碳原子呈六方環狀排列。
2、原子結合方式不同
鑽石C原子之間的結合方式是四面體狀的共價鍵,石墨C原子之間的結合方式是六方環狀的共價鍵-金屬鍵。
3、原子結合雜化方式不同
鑽石是以SP3型共價鍵(C-C間距為0.154nm),所以所有的價電子都參與了共價鍵的形成,沒有自由電子。石墨之間的結合方式是SP2,層與層之間以分子鍵結合,電子可以自由移動。
⑤ 石墨和鑽石里的碳原子是以什麼化學鍵相連的
石墨中的碳原子中的作用力有兩類,片層結構中的碳與碳之間是以共價鍵相連,片層結構之間的作用力是范德華力,因此石墨能夠滑動
金剛石中的碳原子之間只有共價鍵這一種作用力
⑥ 化學中的問題!關於石墨和鑽石.
化學 金剛石和石墨是同素異型體 就是由同一元素組成但結構不同的單只
⑦ 石墨和鑽石里的碳原子是以什麼化學鍵相連
同樣是碳原子,為什麼石墨吸光而鑽石反光石墨電子是SP2雜化,金剛石電子是SP3雜化,不同的化學鍵決定了原子勢的不同,用能帶論的方法得到的波函數和能帶結構就不同.能帶結構決定了材料吸收的電磁波波段(光波段).原子排列當然會影響電子對光子的吸收,甚至不僅是影響,是決定.
⑧ 鑽石和石墨的成分都是C,為什麼鑽石的硬度在天然石
石墨
英文名稱:
graphite
石墨是碳質元素結晶礦物,它的結晶格架為六邊形層狀結構。每一網層間的距離為3.40人,同一網層中碳原子的間距為1.42A。屬六方晶系,具完整的層狀解理。解理面以分子鍵為主,對分子吸引力較弱,故其天然可浮性很好。
石墨與金剛石、碳60、碳納米管等都是碳元素的單質,它們互為同素異形體.
山東省萊西市為我國石墨重要產地之一,石墨探明儲量687.11萬噸,現保有儲量639.93萬噸.
石墨質軟,黑灰色;有油膩感,可污染紙張。硬度為1~2,沿垂直方向隨雜質的增加其硬度可增至3~5。比重為1.9~2.3。在隔絕氧氣條件下,其熔點在3000℃以上,是最耐溫的礦物之一。
自然界中純凈的石墨是沒有的,其中往往含有Si02、A1203、Fe0、CaO、P2O5、Cu0等雜質。這些雜質常以石英、黃鐵礦、碳酸鹽等礦物形式出現。此外,還有水、瀝青、CO2、H2、CH4、N2等氣體部分。因此對石墨的分析,除測定固定碳含量外,還必須同時測定揮發分和灰分的含量。
石墨的工藝特性主要決定於它的結晶形態。結晶形態不同的石墨礦物,具有不同的工業價值和用途。工業上,根據結晶形態不同,將天然石墨分為三類。
1.緻密結晶狀石墨
緻密結晶狀石墨又叫塊狀石墨。此類石墨結晶明顯晶體肉眼可見。顆粒直徑大於0.1毫米。晶體排列雜亂無章,呈緻密塊狀構造。這種:石墨的特點是品位很高,一般含碳量為60~65%,有時達80~98%,但其可塑性和滑膩性不如鱗片石墨好。
2.鱗片石墨
石墨晶體呈鱗片狀;這是在高強度的壓力下變質而成的,有大鱗片和細鱗片之分。此類石墨礦石的特點是品位不高,一般在2~3%,或100~25%之間。是自然界中可浮性最好的礦石之一,經過多磨多選可得高品位石墨精礦。這類石墨的可浮性、潤滑性、可塑性均比其他類型石墨優越;因此它的工業價值最大。
3.隱晶質石墨
隱品質石墨又稱非晶質石墨或土狀石墨,這種石墨的晶體直徑一般小於1微米,是微晶石墨的集合體,只有在電子顯微鏡下才能見到晶形。此類石墨的特點是表面呈土狀,缺乏光澤,潤滑性也差。品位較高。一般的60~80%。少數高達90%以上。礦石可選性較差。
石墨由於其特殊結構,而具有如下特殊性質:
1) 耐高溫型:石墨的熔點為3850±50℃,沸點為4250℃,即使經超高溫電弧灼燒,重量的損失很小,熱膨脹系數也很小。石墨強度隨溫度提高而加強,在2000℃時,石墨強度提高一倍。
2) 導電、導熱性:石墨的導電性比一般非金屬礦高一百倍。導熱性超過鋼、鐵、鉛等金屬材料。導熱系數隨溫度升高而降低,甚至在極高的溫度下,石墨成絕熱體。 石墨能夠導電是因為石墨中每個碳原子與其他碳原子只形成3個共價鍵,每個碳原子仍然保留1個自由電子來傳輸電荷.
3) 潤滑性:石墨的潤滑性能取決於石墨鱗片的大小,鱗片越大,摩擦系數越小,潤滑性能越好。
4) 化學穩定性:石墨在常溫下有良好的化學穩定性,能耐酸、耐鹼和耐有機溶劑的腐蝕。
5) 可塑性:石墨的韌性好,可年成很薄的薄片。
6) 抗熱震性:石墨在常溫下使用時能經受住溫度的劇烈變化而不致破壞,溫度突變時,石墨的體積變化不大,不會產生裂紋。
名字來源:源於希臘文逗graphein地,意為逗用來寫地。由德國化學家和礦物學家A. G. Werner 於1789命名;
化學組成:成分純凈者極少,往往含各種雜質;
類別:自然元素-非金屬元素-碳族
晶系和空間群:六方晶系,P63/mmm;
晶胞參數:a0=0.246nm,c0=0.670nm;
形態:單晶體常呈片狀或板狀,但完整的很少見。集合體通常為鱗片狀,塊狀和土狀;
顏色:鐵黑色;
條痕:光亮黑色
透明度:不透明
光澤:呈半金屬光澤
硬度:1-2
解理和斷口:平行解理極完全;
比重:2.21-2.26g/cm3
其他性質:薄片具撓性,有滑感,易污手,具有良好的導電性;
鑒定特徵鐵黑色,硬度低,一組極完全解理,有滑感和染手;
成因和產狀:石墨是在高溫下形成。分布最廣是石墨的變質礦床,系由富含有機質或碳質的沉積岩經區域變質作用而成;
主要用途:石墨在工業上用途很廣,用於製作冶煉上的高溫坩堝、機械工業的潤滑劑、製作電極和鉛筆芯;廣泛用於冶金工業的高級耐火材料與塗料、軍事工業火工材料安定劑、輕工業的鉛筆芯、電氣工業的碳刷、電池工業的電極、化肥工業催化劑等。鱗片石墨經過深加工,又可生產出石墨乳、石墨密封材料與復合材料、石墨製品、石墨減磨添加劑等高新技術產品,成為各個工業部門的重要非金屬礦物原料
石墨新用途:
隨著科學技術的不斷發展,人們對石墨也開發了許多新用途。
柔性石墨製品。柔性石墨又稱膨脹石墨,是年代開發的一種新的石墨製品。
年美國研究成功柔性石墨密封材料,解決了原子能閥門泄漏問題,隨後德、日、法也
開始研製生產。這種產品除具有天然石墨所具有的特性外,還具有特殊的柔性和彈性。
因此,是一種理想的密封材料。廣泛用於石油化工、原子能等工業領域。國際市場需求
量逐年增長。
著名產地:紐約Ticonderoga,馬達加斯加和Ceylon,我國以黑龍江雞西市柳毛為最大的產地。
石墨粉里逗飛地出金剛石
提起鑽石,人們就會聯想到光彩奪目、閃爍耀眼的情景,它隨著擁有者的活動而光芒四射。但因它的昂貴價格,大多數人只能望而卻步。盡管如此,人們對鑽石還是很嚮往的。你知道鑽石是什麼嗎看它的化學成分是碳(C),天然的鑽石是由金剛石經過琢磨後才能稱之謂逗鑽石地。天然的鑽石是非常稀少的,世界上重量大於 1000克拉(1克=5克拉)的鑽石只有2粒,400克拉以上的鑽石只有多粒,我國迄今為止發現的最大的金剛石重158.786克拉,這就是逗常林鑽石地。物以稀為貴,正因為可做逗鑽石逗用的天然金剛石很罕見,人們就想逗人造逗金剛石來代替它,這就自然地想到了金剛石的逗孿生逗兄弟--石墨了。
金剛石和石墨的化學成分都是碳(C),稱逗同素異形體地。從這種稱呼可以知道它們具有相同的逗質地,但逗形地或逗性地卻不同,且有天壤之別,金剛石是目前最硬的物質,而石墨卻是最軟的物質之一。
石墨和金剛石的硬度差別如此之大,但人們還是希望能用人工合成方法來獲取金剛石,因為自然界中石墨(碳)藏量是很豐富的。但是要使石墨中的碳變成金剛石那樣排列的碳,不是那麼容易的。石墨在5-6萬大氣壓((5-6)×103MPa)及攝氏1000至2000度高溫下,再用金屬鐵、鈷、鎳等做催化劑,可使石墨轉變成金剛石。
目前世界上已有十幾個國家(包括我國)均合成出了金剛石。但這種金剛石因為顆粒很細,主要用途是做磨料,用於切削和地質、石油的鑽井用的鑽頭。當前,世界金剛石的消費中,80%的人造金剛石主要是用於工業,它的產量也遠遠超過天然金剛石的產量。
最初合成的金剛石顆粒呈黑色,0.5mm大小,重約0.1克拉(用於寶石的金剛石一般最小不能小於0.1克拉)。現在我國研製的大顆粒金剛石達3mm以上,美國、日本等已製成6.1克拉多的金剛石。我們說金剛石已從石墨中逗飛地出,寶石級的人造金剛石也會在不久的將來供應於市場。
⑨ 鑽石與石墨的區別
石墨具有導電性,所以可以做導體,例如我們生涯中的干電池的電極.
石墨還很潤滑,所以它可以做潤滑油.
其實金剛石就是鑽石..
它可以做一些挖掘機的鑽頭..石墨是碳質元素結晶礦物,它的結晶格架為六邊形層狀構造。每一網層間的距離為3.40人,統一網層中碳原子的間距為10123456789+-%.。屬六方晶系,具完全的層狀解理。解理面以分子鍵為主,對分子吸引力較弱,故其天然可浮性很好。
石墨與金剛石、碳60、碳納米管等都是碳元素的單質,它們互為同素異形體.
山東省萊西市為我國石墨首要產地之一,石墨探明儲量687.11萬噸,現保有儲量639.93萬噸.石墨質軟,黑灰色;有油膩感,可污染紙張。硬度為1~2,沿垂直方向隨雜質的增長其硬度可增至3~5。在隔斷氧氣前提下,其熔點在3000℃以上,是最耐溫的礦物之一。自然界中純凈的石墨是沒有的,其中往往含有Si02、A1203、Fe0、CaO、P2O5、Cu0等雜質。這些雜質常以石英、黃鐵礦、碳酸鹽等礦物情勢涌現。此外,還有水、瀝青、CO2、H2、CH4、N2等氣體部門。因此對石墨的剖析,除測定固定碳含量外,還必需同時測定揮發分和灰分的含量。
鑽石,也鳴金剛石,俗稱「金剛鑽」。化學式為c,與石墨同屬於碳的單質。是一種具有超硬、耐磨、暖敏、傳暖導、半導體及透遙等優異的物理機能,素有「硬度之王」和寶石之王的美稱,金剛石的結晶體的角度是54度44分8秒。習氣上人們常將加工過的稱為鑽石,而未加工過的稱為金剛石。在我國,金剛石之名最早見於佛家經書中。鑽石是自然界中最硬物資,最佳色彩為無色,但也有特別色,如藍色、紫色、金黃色等。這些色彩的鑽石稀有,是鑽石中的珍品。印度是歷史上最聞名的金剛石出產國,現在世界上許多聞名的鑽石如「光亮之山」,「攝政王」,「奧爾洛夫」均出自印度。金剛石的產量十分稀疏,通常成品鑽是采礦量的十億分之一,因而價錢十分昂貴。經由揣摩後的鑽石一般有圓形、長方形、方形、橢圓形、心形、梨形、欖尖形等。世界上最重的鑽石是1905年產於南非的「庫里南」,重3106.3克拉,已被分磨成9粒小鑽,其中一粒被稱為「非洲之星」的庫里南1號的鑽石重量仍佔世界名鑽首位。用處: 1、當人服食下金剛石粉末後,金剛石粉末會粘在胃壁上,在長期的摩擦中,會讓人得胃潰瘍,不及時治療會死於胃出血,是種難以讓人提防的慢性毒劑。
2:地質鑽頭和石油鑽頭金剛石 拉絲模用金剛石 磨料用金剛石修整器用金剛石
玻璃刀用金剛石硬度計壓頭用金剛石工藝品用金剛石
⑩ 金剛石和石墨的問題
兩相~----它們的晶體結構類型不同.
石墨是碳的一種結晶形態,具有六方晶格,原子呈層狀排列,同一層晶面上碳原子間的距離為0.142nm,相互之間是共價鍵結合;層與層之間的距離為0.34nm,原子間呈分子鍵結合.
金剛石是四面體晶體結構,碳原子之間是共價鍵結合.