① 钻石和石墨的成分都是C,为什么钻石的硬度在天然石中是最高的,而石墨的硬度很低
很简单的道理:你和其它人都是肉和骨头长成的,为啥有的人抗打有的人不抗打?
有的人讲道理有的人不讲道理?有的人坏有的人好?
归根到底:内部结构不同。
② 从石墨转变为钻石是什么变化
化学变化。因为金刚石和石墨的化学成分都碳(C),科学家们称之为“同质多像变体”,也有人称“同素异形体”。从这种称呼可以知道它们具有相同“质”,但“形”或“性”却不同,且有天壤之别。金刚石是由碳原子以共价键连接形成的正“四面体空间网状结构”的“原子晶体”;石墨是一种“层状结构”的“过渡型晶体”,层内碳原子以共价键结合形成正六边形网状结构,层与层之间距离较大,相当于分子间力的作用;金刚石是硬度最大的物质、不能导电;而石墨的硬度较小、层之间可以相对滑动、导电性好,化学性质较金刚石活泼。很明显,石墨和金刚石是结构不同的两类物质,化学键的结合情况是不一样的。相互之间转变一定涉及化学键的断裂和形成。
因此,可以肯定的说,石墨转变为金刚石属于化学变化!
③ 钻石和石墨的成分都是C,为什么钻石的硬度更高
石墨内部的碳原子呈层状排列,一个碳原子周围只有3个碳原子与其相连,碳与碳组成了六边形的环状,无限多的六边形组成了一层。层与层之间联系力非常弱,而层内三个碳原子联系很牢,因此受力后层间就很容易滑动,这就是石墨很软能写字的原因。 钻石内部的碳原子呈“骨架”状三维空间排列,一个碳原子周围有4个碳原子相连,因此在三维空间形成了一个骨架状,这种结构在各个方向联系力均匀,联结力很强,因此使金刚石具有高硬度的特性。
④ 到底石墨和钻石在结构上有什么具体区别
1、原子排列方式不同
钻石是等轴晶系,具六方面心格子,C原子位于立方体角顶和面的中心以及其中4个相同排列的小立方体的中心。石墨属于六方晶系,晶体结构与钻石不同,具典型的层状结构,每层碳原子呈六方环状排列。
2、原子结合方式不同
钻石C原子之间的结合方式是四面体状的共价键,石墨C原子之间的结合方式是六方环状的共价键-金属键。
3、原子结合杂化方式不同
钻石是以SP3型共价键(C-C间距为0.154nm),所以所有的价电子都参与了共价键的形成,没有自由电子。石墨之间的结合方式是SP2,层与层之间以分子键结合,电子可以自由移动。
⑤ 石墨和钻石里的碳原子是以什么化学键相连的
石墨中的碳原子中的作用力有两类,片层结构中的碳与碳之间是以共价键相连,片层结构之间的作用力是范德华力,因此石墨能够滑动
金刚石中的碳原子之间只有共价键这一种作用力
⑥ 化学中的问题!关于石墨和钻石.
化学 金刚石和石墨是同素异型体 就是由同一元素组成但结构不同的单只
⑦ 石墨和钻石里的碳原子是以什么化学键相连
同样是碳原子,为什么石墨吸光而钻石反光石墨电子是SP2杂化,金刚石电子是SP3杂化,不同的化学键决定了原子势的不同,用能带论的方法得到的波函数和能带结构就不同.能带结构决定了材料吸收的电磁波波段(光波段).原子排列当然会影响电子对光子的吸收,甚至不仅是影响,是决定.
⑧ 钻石和石墨的成分都是C,为什么钻石的硬度在天然石
石墨
英文名称:
graphite
石墨是碳质元素结晶矿物,它的结晶格架为六边形层状结构。每一网层间的距离为3.40人,同一网层中碳原子的间距为1.42A。属六方晶系,具完整的层状解理。解理面以分子键为主,对分子吸引力较弱,故其天然可浮性很好。
石墨与金刚石、碳60、碳纳米管等都是碳元素的单质,它们互为同素异形体.
山东省莱西市为我国石墨重要产地之一,石墨探明储量687.11万吨,现保有储量639.93万吨.
石墨质软,黑灰色;有油腻感,可污染纸张。硬度为1~2,沿垂直方向随杂质的增加其硬度可增至3~5。比重为1.9~2.3。在隔绝氧气条件下,其熔点在3000℃以上,是最耐温的矿物之一。
自然界中纯净的石墨是没有的,其中往往含有Si02、A1203、Fe0、CaO、P2O5、Cu0等杂质。这些杂质常以石英、黄铁矿、碳酸盐等矿物形式出现。此外,还有水、沥青、CO2、H2、CH4、N2等气体部分。因此对石墨的分析,除测定固定碳含量外,还必须同时测定挥发分和灰分的含量。
石墨的工艺特性主要决定于它的结晶形态。结晶形态不同的石墨矿物,具有不同的工业价值和用途。工业上,根据结晶形态不同,将天然石墨分为三类。
1.致密结晶状石墨
致密结晶状石墨又叫块状石墨。此类石墨结晶明显晶体肉眼可见。颗粒直径大于0.1毫米。晶体排列杂乱无章,呈致密块状构造。这种:石墨的特点是品位很高,一般含碳量为60~65%,有时达80~98%,但其可塑性和滑腻性不如鳞片石墨好。
2.鳞片石墨
石墨晶体呈鳞片状;这是在高强度的压力下变质而成的,有大鳞片和细鳞片之分。此类石墨矿石的特点是品位不高,一般在2~3%,或100~25%之间。是自然界中可浮性最好的矿石之一,经过多磨多选可得高品位石墨精矿。这类石墨的可浮性、润滑性、可塑性均比其他类型石墨优越;因此它的工业价值最大。
3.隐晶质石墨
隐品质石墨又称非晶质石墨或土状石墨,这种石墨的晶体直径一般小于1微米,是微晶石墨的集合体,只有在电子显微镜下才能见到晶形。此类石墨的特点是表面呈土状,缺乏光泽,润滑性也差。品位较高。一般的60~80%。少数高达90%以上。矿石可选性较差。
石墨由于其特殊结构,而具有如下特殊性质:
1) 耐高温型:石墨的熔点为3850±50℃,沸点为4250℃,即使经超高温电弧灼烧,重量的损失很小,热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强,在2000℃时,石墨强度提高一倍。
2) 导电、导热性:石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低,甚至在极高的温度下,石墨成绝热体。 石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷.
3) 润滑性:石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小,鳞片越大,摩擦系数越小,润滑性能越好。
4) 化学稳定性:石墨在常温下有良好的化学稳定性,能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。
5) 可塑性:石墨的韧性好,可年成很薄的薄片。
6) 抗热震性:石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏,温度突变时,石墨的体积变化不大,不会产生裂纹。
名字来源:源于希腊文逗graphein地,意为逗用来写地。由德国化学家和矿物学家A. G. Werner 于1789命名;
化学组成:成分纯净者极少,往往含各种杂质;
类别:自然元素-非金属元素-碳族
晶系和空间群:六方晶系,P63/mmm;
晶胞参数:a0=0.246nm,c0=0.670nm;
形态:单晶体常呈片状或板状,但完整的很少见。集合体通常为鳞片状,块状和土状;
颜色:铁黑色;
条痕:光亮黑色
透明度:不透明
光泽:呈半金属光泽
硬度:1-2
解理和断口:平行解理极完全;
比重:2.21-2.26g/cm3
其他性质:薄片具挠性,有滑感,易污手,具有良好的导电性;
鉴定特征铁黑色,硬度低,一组极完全解理,有滑感和染手;
成因和产状:石墨是在高温下形成。分布最广是石墨的变质矿床,系由富含有机质或碳质的沉积岩经区域变质作用而成;
主要用途:石墨在工业上用途很广,用于制作冶炼上的高温坩埚、机械工业的润滑剂、制作电极和铅笔芯;广泛用于冶金工业的高级耐火材料与涂料、军事工业火工材料安定剂、轻工业的铅笔芯、电气工业的碳刷、电池工业的电极、化肥工业催化剂等。鳞片石墨经过深加工,又可生产出石墨乳、石墨密封材料与复合材料、石墨制品、石墨减磨添加剂等高新技术产品,成为各个工业部门的重要非金属矿物原料
石墨新用途:
随着科学技术的不断发展,人们对石墨也开发了许多新用途。
柔性石墨制品。柔性石墨又称膨胀石墨,是年代开发的一种新的石墨制品。
年美国研究成功柔性石墨密封材料,解决了原子能阀门泄漏问题,随后德、日、法也
开始研制生产。这种产品除具有天然石墨所具有的特性外,还具有特殊的柔性和弹性。
因此,是一种理想的密封材料。广泛用于石油化工、原子能等工业领域。国际市场需求
量逐年增长。
着名产地:纽约Ticonderoga,马达加斯加和Ceylon,我国以黑龙江鸡西市柳毛为最大的产地。
石墨粉里逗飞地出金刚石
提起钻石,人们就会联想到光彩夺目、闪烁耀眼的情景,它随着拥有者的活动而光芒四射。但因它的昂贵价格,大多数人只能望而却步。尽管如此,人们对钻石还是很向往的。你知道钻石是什么吗看它的化学成分是碳(C),天然的钻石是由金刚石经过琢磨后才能称之谓逗钻石地。天然的钻石是非常稀少的,世界上重量大于 1000克拉(1克=5克拉)的钻石只有2粒,400克拉以上的钻石只有多粒,我国迄今为止发现的最大的金刚石重158.786克拉,这就是逗常林钻石地。物以稀为贵,正因为可做逗钻石逗用的天然金刚石很罕见,人们就想逗人造逗金刚石来代替它,这就自然地想到了金刚石的逗孪生逗兄弟--石墨了。
金刚石和石墨的化学成分都是碳(C),称逗同素异形体地。从这种称呼可以知道它们具有相同的逗质地,但逗形地或逗性地却不同,且有天壤之别,金刚石是目前最硬的物质,而石墨却是最软的物质之一。
石墨和金刚石的硬度差别如此之大,但人们还是希望能用人工合成方法来获取金刚石,因为自然界中石墨(碳)藏量是很丰富的。但是要使石墨中的碳变成金刚石那样排列的碳,不是那么容易的。石墨在5-6万大气压((5-6)×103MPa)及摄氏1000至2000度高温下,再用金属铁、钴、镍等做催化剂,可使石墨转变成金刚石。
目前世界上已有十几个国家(包括我国)均合成出了金刚石。但这种金刚石因为颗粒很细,主要用途是做磨料,用于切削和地质、石油的钻井用的钻头。当前,世界金刚石的消费中,80%的人造金刚石主要是用于工业,它的产量也远远超过天然金刚石的产量。
最初合成的金刚石颗粒呈黑色,0.5mm大小,重约0.1克拉(用于宝石的金刚石一般最小不能小于0.1克拉)。现在我国研制的大颗粒金刚石达3mm以上,美国、日本等已制成6.1克拉多的金刚石。我们说金刚石已从石墨中逗飞地出,宝石级的人造金刚石也会在不久的将来供应于市场。
⑨ 钻石与石墨的区别
石墨具有导电性,所以可以做导体,例如我们生涯中的干电池的电极.
石墨还很润滑,所以它可以做润滑油.
其实金刚石就是钻石..
它可以做一些挖掘机的钻头..石墨是碳质元素结晶矿物,它的结晶格架为六边形层状构造。每一网层间的距离为3.40人,统一网层中碳原子的间距为10123456789+-%.。属六方晶系,具完全的层状解理。解理面以分子键为主,对分子吸引力较弱,故其天然可浮性很好。
石墨与金刚石、碳60、碳纳米管等都是碳元素的单质,它们互为同素异形体.
山东省莱西市为我国石墨首要产地之一,石墨探明储量687.11万吨,现保有储量639.93万吨.石墨质软,黑灰色;有油腻感,可污染纸张。硬度为1~2,沿垂直方向随杂质的增长其硬度可增至3~5。在隔断氧气前提下,其熔点在3000℃以上,是最耐温的矿物之一。自然界中纯净的石墨是没有的,其中往往含有Si02、A1203、Fe0、CaO、P2O5、Cu0等杂质。这些杂质常以石英、黄铁矿、碳酸盐等矿物情势涌现。此外,还有水、沥青、CO2、H2、CH4、N2等气体部门。因此对石墨的剖析,除测定固定碳含量外,还必需同时测定挥发分和灰分的含量。
钻石,也鸣金刚石,俗称“金刚钻”。化学式为c,与石墨同属于碳的单质。是一种具有超硬、耐磨、暖敏、传暖导、半导体及透遥等优异的物理机能,素有“硬度之王”和宝石之王的美称,金刚石的结晶体的角度是54度44分8秒。习气上人们常将加工过的称为钻石,而未加工过的称为金刚石。在我国,金刚石之名最早见于佛家经书中。钻石是自然界中最硬物资,最佳色彩为无色,但也有特别色,如蓝色、紫色、金黄色等。这些色彩的钻石稀有,是钻石中的珍品。印度是历史上最闻名的金刚石出产国,现在世界上许多闻名的钻石如“光亮之山”,“摄政王”,“奥尔洛夫”均出自印度。金刚石的产量十分稀疏,通常成品钻是采矿量的十亿分之一,因而价钱十分昂贵。经由揣摩后的钻石一般有圆形、长方形、方形、椭圆形、心形、梨形、榄尖形等。世界上最重的钻石是1905年产于南非的“库里南”,重3106.3克拉,已被分磨成9粒小钻,其中一粒被称为“非洲之星”的库里南1号的钻石重量仍占世界名钻首位。用处: 1、当人服食下金刚石粉末后,金刚石粉末会粘在胃壁上,在长期的摩擦中,会让人得胃溃疡,不及时治疗会死于胃出血,是种难以让人提防的慢性毒剂。
2:地质钻头和石油钻头金刚石 拉丝模用金刚石 磨料用金刚石修整器用金刚石
玻璃刀用金刚石硬度计压头用金刚石工艺品用金刚石
⑩ 金刚石和石墨的问题
两相~----它们的晶体结构类型不同.
石墨是碳的一种结晶形态,具有六方晶格,原子呈层状排列,同一层晶面上碳原子间的距离为0.142nm,相互之间是共价键结合;层与层之间的距离为0.34nm,原子间呈分子键结合.
金刚石是四面体晶体结构,碳原子之间是共价键结合.