比较金刚石和石墨的结构特点及主要特性讨论化学键对物质性质的影响.（300--500字之间）

Question

比较金刚石和石墨的结构特点及主要特性
讨论化学键对物质性质的影响.（300--500字之间）

Answer 1

1.金刚石的晶体结构
金刚石是典型的原子晶体,在这种晶体中的基本结构粒子是碳原子.每个碳原子都以sp3杂化轨道与四个碳原子形成共价单键,键长为1.55×10-10 m,键角为109°28′,构成正四面体.每个碳原子位于正四面体的中心,周围四个碳原子位于四个顶点上,在空间构成连续的、坚固的骨架结构.因此,可以把整个晶体看成一个巨大的分子.由于C—C键的键能大(为347 kJ/mol),价电子都参与了共价键的形成,使得晶体中没有自由电子,所以金刚石是自然界中最坚硬的固体,熔点高达3 550 ℃,并且不导电.2.石墨的晶体结构
石墨晶体是属于混合键型的晶体.石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合,形成正六角形蜂巢状的平面层状结构,而每个碳原子还有一个2p轨道,其中有一个2p电子.这些p轨道又都互相平行,并垂直于碳原子sp2杂化轨道构成的平面,形成了大π键.因而这些π电子可以在整个碳原子平面上活动,类似金属键的性质.而平面结构的层与层之间则依靠分子间作用力(范德华力)结合起来,形成石墨晶体.石墨有金属光泽,在层平面方向有很好的导电性质.由于层间的分子间作用力弱,因此石墨晶体的层与层之间容易滑动,工业上用石墨作固体润滑剂.