鑽石和石墨都是由碳原子構成的為什麼顏色不同

時間 2022-02-12 05:40:15

1樓:來自西洛島高高瘦瘦的晴天

同分異構體 就向氧化鋁和藍寶石

化學性質並不決定物理性質

2樓:天涯老狼

是同素異形體

石墨粉裡「飛」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**,大多數人只能望而卻步。儘管如此,人們對鑽石還是很嚮往的。

你知道鑽石是什麼嗎?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「鑽石」。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「常林鑽石」。物以稀為貴,正因為可做「鑽石「用的天然金剛石很罕見,人們就想「人造「金剛石來代替它,這就自然地想到了金剛石的「孿生「兄弟--石墨了。

金剛石和石墨的化學成分都是碳(c),稱「同素異形體」。從這種稱呼可以知道它們具有相同的「質」,但「形」或「性」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「飛」出,寶石級的人造金剛石也會在不久的將來**於市場。

3樓:

原子不能保持物質的物理性質

4樓:匿名使用者

結構不同,從而物理形態也不同.

10束頭髮提煉出貝多芬鑽石

50萬英鎊網上拍賣,史上第一顆「名人鑽石

象徵著恆久與尊貴的鑽石,幾乎完全由碳元素組成,從化學成分上來說,它和做鉛筆芯的石墨沒有本質差別。能不能通過改變碳原子排列方式,把石墨造成鑽石呢?美國「生命之寶」公司已經把**巨匠貝多芬的頭髮做成了三顆美麗的藍色鑽石。

「貝多芬鑽石」開始於一次頭髮贈送

美國康涅狄格州大學檔案館館長約翰·瑞尼可夫,將自己收藏多年的一撮貝多芬的頭髮贈送給了位於美國芝加哥的「生命之寶」公司。「生命之寶」公司火速打造了三顆美麗的藍色鑽石,一顆放在「生命之寶」公司檔案館展示,一顆送給捐贈貝多芬頭髮的康涅狄格州大學檔案館,剩下的一顆放到ebay上拍賣,並打算將所得美元全數捐贈給慈善機構。

同樣是由碳構成的,為什麼鑽石是透明的,而石墨就不透明?

5樓:匿名使用者

因為結構不一樣,金剛石的碳原子呈現出空間正四面體結構,而石墨是片層結構。

6樓:高師傅

說明金剛石和石墨的透光性不同。這兩種物質分別是碳元素的同素異構體,金剛石的碳原子呈現出空間正四面體結構,而石墨是片層結構。

7樓:晚七戀

因為內部的構造差別很大,性質就不一樣。

8樓:禍起蕭牆後宮

它們在根本的結構組成上面就有著差距。

9樓:小亮的趣味分享

對於石墨來說,它是片層結構的,同層的碳原子以sp2雜化形成共價鍵,每一個碳原子以三個共價鍵與另外三個原子相連,實際上每一層都是無限延展的π共軛體系,這種體系對各種波長的光都能吸收,光線在穿透一層層的石墨的過程中不斷被石墨不同的層級表面吸收再吸收,所以導致石墨不反射任何可見光,也就是黑色。

10樓:匿名使用者

因為結構不一樣。一個是空間四面體一個是層裝。

11樓:瓶蓋缺塞兒

因為它們的碳結構組成是不一樣的。

12樓:hh哥樂園

原因是它們的微觀結構不同導致的。

13樓:呵呵呵上課你猜

結構決定了它的物理性質。

14樓:精神伴侶海鷗

因為它們的結構組成方式是不一樣的。

金剛石與石墨化學性質差別大的原因是由於碳原子的結構不同和是因為碳原子的排列不同有什麼區別?

15樓:苑時芳扈戌

應該是排列方式吧

結構都是有c元素組成的物質

只因排列方式不同而物理性質則不同

金剛石和石墨是由碳原子構成的物質,為什麼碳原子之間還會有共價鍵呢?

16樓:歲月輕重

金剛石中的碳原子就是一以碳碳鍵結合在一起的,結構特點是每個碳原子都與四個碳原子形成四條共價鍵,構成正四面體構型依次向外拓展形成空間立體網狀結構,典型的原子晶體。

石墨是片層結構,同一層內的碳原子通過碳碳鍵結合,每個碳原子都與周圍三個碳原子相連,形成三條共價鍵,六個碳原子相連構成平面正六邊形,依次向外拓展形成平面網狀結構,層與層之間靠範德華力結合,所以相對容易滑動。典型的混合晶體。

為什麼金剛石石墨是由原子構成而碳60是分子構成

17樓:情感新港灣

金剛石和石墨中的的每個c原子都以化學鍵與其他c原子相連。而c60以60個c原子為單位形成一個球,以上的c原子間是化學鍵,球與球之間沒有化學鍵。

金剛石是最為堅固的一種碳結構,其中的碳原子以晶體結構的形式排列,每一個碳原子與另外四個碳原子緊密鍵合,成空間網狀結構,最終形成了一種硬度大、活性差的固體。

石墨 石墨是一種深灰色有金屬光澤而不透明的細鱗片狀固體。石墨屬於混合型晶體,既有原子晶體的性質又有分子晶體的性質。質軟,有滑膩感,具有優良的導電效能。

石墨分子中每一個碳原子只與其他三個碳原子以較強的力結合,形成了一種層狀的結構,而層與層之間的結合力較小,因此石墨可以作為潤滑劑。用途是製作鉛筆,電極,電車纜線等。

c60是一種由60個碳原子構成的分子(物質一般不由原子構成),形似足球,又名足球烯。c60是單純由碳原子結合形成的穩定分子,它具有60個頂點和32個面,其中12個為正五邊形,20個為正六邊形。其相對分子質量約為720。

18樓:大連雙木

金剛石石墨和c60,帶你具體瞭解金剛石的構成,很簡單

19樓:匿名使用者

金剛石、石墨、焦炭都是由碳原子直接構成的單質,而c60是由c60分子構成,一個c60分子由60個碳原子構成。

就像這樣:

c60是一種由60個碳原子構成的分子(物質一般不由原子構成),形似足球,又名足球烯。c60是單純由碳原子結合形成的穩定分子,它具有60個頂點和32個面,其中12個為正五邊形,20個為正六邊形。其相對分子質量約為720。

同樣都是c元素構成,為何碳和鑽石的差距會那麼大?

20樓:

雖然碳和鑽石同樣都是c元素構成的,但是他們的內在結構是完完全全不一樣的,所以這也是導致碳和鑽石差別巨大的重要原因。

石墨的內部結構排列是一個碳原子連線另外三個碳原子,排列的樣子是呈現蜂巢式的多個六邊形,每一層有微微的範德華引力,每個碳原子會釋放一個電子。排列方式決定了硬度柔軟,因為電子不飽和,會釋放電子,導致石墨導電的特性。石墨的形成條件較為簡單,可人工合成,導致是一種常見的化學物質。

鑽石排列方式較與石墨就比較複雜,它是每個原子與周圍的4個原子形成正四面體的結構,又叫做金剛石立方晶體結構,在晶體中碳原子都已sp3雜化軌道與另外四個碳原子形成共價鍵,構成正四面體,由於金剛石中的c-c鍵很強大,所以金剛石硬度特別大,熔點很高,又因為所有電子都形成共價鍵,沒有遊離電子,導致金剛石不導電。金剛石的形成條件很苛刻,人工不能合成不能達到珠寶層次,只能合成用於工業。

總的來說就是因為他們兩種的原子排列順序和密度不同,導致的巨大差距。鑽石中的每個碳原子周圍都有4個原子,並和中心碳原子保持等距離構成一個穩定的四面體,故其硬度較大,結構穩定。而碳並不是這樣的。

我們家裡燒的碳的原子排列規律是呈正方體,所以鑽石比碳堅硬。除非鑽石有特殊的顏色,否則一般就的純碳。

21樓:應元槐

碳和鑽石同樣都是c元素構成的,排列的樣子是呈現蜂巢式的多個六邊形,每一層有微微的範德華引力,每個碳原子會釋放一個電子。

22樓:朝陽群眾

金剛石的形成條件很苛刻,人工不能合成不能達到珠寶層次,只能合成用於工業。

23樓:什麼樣的草

石墨的形成條件較為簡單,可人工合成,導致是一種常見的化學物質。

24樓:帝利亞的筆記

雖然碳和鑽石都是由於同一種元素組成,但由於碳原子的排列方式不同,導致它們的性質不同,所以它們的差距很大。

中學時代的化學課本上,就有介紹不同碳物質差別大的原因。鑽石中的碳原子以共價鍵相連線,每個碳原子周圍都有4個原子,形成穩定的四面體。由於鑽石是以晶體結構的形式排列,所以結構穩定,硬度也大。

鑽石的同族兄弟石墨,硬度卻比鑽石小多了。我們常用的鉛筆芯的主要材料就是石墨,石墨中的碳原子是按層狀結構排列,所以硬度遠低於鑽石。還有一些碳物質,比如足球烯、石墨烯和蠟石等,雖然它們與鑽石也是同素異形體,但它們碳原子的排列方式也不同,所以差別也不小。

鑽石也叫金剛石或金剛鑽,它是目前人們所知的最堅硬的寶石,所以被稱為 「寶石之王」。正是由於鑽石碳原子的排列結構,導致硬度大、耐高溫、不導電以及耐腐蝕等特殊性質。

鑽石如此堅硬,人們可以用它切割其他東西,但天然鑽石昂貴,做成切割工具成本太大。後來人們通過研究鑽石的結構,人工合成了鑽石,大大降低了成本,所以鑽石的使用範圍更加廣泛。

如今,鑽石不僅用於切割技術,還被用於疾病**中。國內一些醫院已經把金剛石用在微創手術中,拯救了不少病人。在國外一些醫院,他們還利用奈米金剛石的微小顆粒,來輸送化療藥物,進而**腫瘤或癌症。

25樓:徐木槿

雖然都是c元素構成,但是他們的排列方式是不同的

26樓:冷野格

人工不能合成不能達到珠寶層次,只能合成用於工業。

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