金刚石石墨（金刚石石墨和c60）

今天和大家分享一些关于金刚石石墨(金刚石石墨和c60)的问题。以下是边肖对这个问题的总结。让我们来看看。

1。金刚石和石墨有什么关系？

金刚石与石墨的关系是同素异形体。\\x0d\\x0a【扩展】\\x0d\\x0a同素异形体的定义：同种元素形成的性质不同的单质。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。 \\x0d\\x0a　　二者的化学式都是C。 \\x0d\\x0a　　石墨原子间构成正六边形是平面结构，呈片状。 \\x0d\\x0a　　金刚石原子间是立体的正四面体结构。 \\x0d\\x0a　　金刚石的熔点是3550℃,石墨的熔点是3652℃～3697℃(升华)。石墨熔点高于金刚石。 \\x0d\\x0a　　从片层内部来看，石墨是原子晶体；从片层之间来看,石墨是分子晶体(总体说来，石墨应该是混合型晶体)；而金刚石是原子晶体。石墨晶体的熔点反而高于金刚石,似乎不可思议，但石墨晶体片层内共价键的键长是1.42×10－10m,金刚石晶体内共价键的键长是1.55×10－10m。同为共价键，键长越小,键能越大，键越牢固，破坏它也就越难,也就需要提供更多的能量，故而熔点应该更高。 (主要就是石墨的原子晶体属性导致它的熔点变高)

二、金刚石和石墨有什么联系和区别？他们不同的原因是什么？

石墨和金刚石是碳的两种单质，是同素异形体。区别在于结构、物理性质和用途不同。之所以不同，是因为组成它们的碳原子和碳原子之间的成键方式不同。

差异:

一.不同的结构

1.钻石

金刚石结构分为:等轴四面体立方和六方金刚石。

在金刚石晶体中，碳原子通过四面体键相互连接，形成无限的三维骨架，是典型的原子晶体。每个碳原子通过SP3杂化轨道与其他四个碳原子形成共价键，形成正四面体。因为钻石中的C-C键非常强，所有的价电子都参与形成共价键，没有自由电子，所以钻石不仅坚硬，而且熔点非常高，不导电。

在工业上，钻石主要用于制作钻孔用的探针和磨具，也用于制作造型齐全的手饰等高档装饰品，价格十分昂贵。

2.石墨

石墨是原子晶体、金属晶体和分子晶体之间的过渡晶体。在晶体中，同一层的碳原子与sp2杂化形成共价键，每个碳原子与另外三个碳原子相连，六个碳原子在同一平面上形成正六边形环，拉伸形成层状结构。

同一平面的碳原子各有一个P轨道，相互重叠，形成离域π键电子，可以在晶格中自由移动，可以被激发，所以石墨具有金属光泽，可以导电导热。因为层间距离大，结合力(范德华力)小，每层都可以滑动，所以石墨的密度比金刚石小，比较软，有滑腻感。

第二，物理性质不同

1.钻石

莫氏硬度10，新莫氏硬度15，显微硬度10000kg/mm2，比应时高1000倍，比刚玉高150倍。金刚石的硬度具有方向性，八面体晶面的硬度大于菱形十二面体晶面的硬度，菱形十二面体晶面的硬度大于六面体晶面的硬度。

根据莫氏硬度标度，分为10级，钻石(diamond)是最高的10级；比如刀的硬度大概是5.5，铜币大概是3.5到4，钉子大概是2到3，玻璃的硬度是6。

2.石墨

石墨质软，深灰色，油腻，会污染纸张。硬度为1 ~ 2，随着杂质的增加可沿垂直方向增加到3 ~ 5。比重1.9 ~ 2.3。比表面积在1 ~ 20 m2/g之间，在隔绝氧气的条件下熔点在3000℃以上，是最耐温的矿物之一。它能导电和导热。

第三，用途不同

1.钻石

地质钻、石油钻用金刚石、拉丝模用金刚石、磨料用金刚石、修整器用金刚石、玻璃切割机用金刚石、硬度计头用金刚石、工艺品用金刚石。

如果涂在音响纸盆上，音箱的音质会有很大的提升。

2.石墨

在钢铁工业中，石墨耐火材料用于电弧炉和氧气转炉的耐火衬里，以及钢水包的耐火衬里。石墨耐火材料主要有整体浇注料、镁碳砖和铝石墨耐火材料。石墨也用作粉末冶金和金属铸造中的成膜材料。在钢水中加入石墨粉，增加钢的含碳量，使高碳钢具有许多优异的性能。

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