钻石和碳构成的元素相同,为何代表的意义就不同了.

Question

钻石和碳构成的元素相同,为何代表的意义就不同了.

Answer 1

石与碳是同素异形体,石墨和金刚石都属于碳单质,他们的化学性质完全相同,但金刚石和石墨不是同种物质,它们是由相同元素构成的同素异型体.所不同的是物理结构特征.
二者的化学式都是c
石墨原子间构成正六边形是平面结构,呈片状.
金刚石原子间是立体的正四面体结构,呈金字塔形结构.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.