一,、石墨和金剛石都是由什么構(gòu)成的
石墨和金剛石聽起來沒有什么關(guān)系,,但實際上它們都是由同一種元素構(gòu)成的,都屬于碳元素組成的碳單質(zhì),,二者的化學(xué)式都是C,,化學(xué)性質(zhì)基本相同,是由相同元素碳構(gòu)成的同素異型體,。
二,、石墨和金剛石的區(qū)別是什么
石墨和金剛石是同素異形體,雖然都是碳元素構(gòu)成的,,但它們并不是同種物質(zhì),,在很多方面都存在一定的區(qū)別,包括:
1,、晶體結(jié)構(gòu)不同
石墨是正六邊形的晶體結(jié)構(gòu),,并且它屬于分子晶體,天然石墨會有鱗片一樣的質(zhì)感,。金剛石則是正八邊形的結(jié)構(gòu),,它屬于原子晶體,相互之間是正四面體的,。
2,、外觀顏色不同
石墨一般是深灰色的,它的表面會散發(fā)著像金屬一樣的光澤,。金剛石則是顏色更多,,它有無色的,也有半透明的,,還有全透明的,,也有黑色的,但其中無色的是最好的,,半透明的次之,,黑色的較差。
3,、物理化學(xué)特性不同
石墨的硬度要低于金剛石,,后者被稱為自然界里面存在的最堅硬的物體,所以石墨是相對質(zhì)地較軟的,。但是在化學(xué)特性上,,石墨的熔點要比金剛石高,所以它更耐熱和耐高溫以及腐蝕。
4,、適合用途不同
石墨因為它質(zhì)地稍軟但熔點很高的特性,,比較適合做高溫潤滑劑、筆芯,、電池電極,、化工管道等等。金剛石因為硬度超高,,適合做鉆探機的鉆頭,、玻璃刀、裝飾品等等,。
三、石墨和金剛石哪個更穩(wěn)定
常溫下石墨更穩(wěn)定,,高壓條件下金剛石的化學(xué)性質(zhì)比石墨穩(wěn)定,。
常溫條件下,金剛石化學(xué)穩(wěn)定性比石墨差,,因為每兩個碳原子都是單鍵,,而石墨單層六個碳原子之間都有一個大π鍵,這使得石墨碳碳鍵能更高,,鍵能越高則越穩(wěn)定,。同時計算金剛石轉(zhuǎn)換為石墨在標(biāo)準狀態(tài)下的吉布斯自由能可以得到一個負值,說明金剛石在常壓下會自發(fā)的趨向于轉(zhuǎn)變?yōu)槭?/p>
雖然單看鍵能論化學(xué)性質(zhì)的話確實是石墨更加穩(wěn)定,,但任何化學(xué)反應(yīng)都會趨向于一個更穩(wěn)定的狀態(tài),,在高壓下雙層石墨會自發(fā)地轉(zhuǎn)變成為金剛石結(jié)構(gòu),因而在高壓條件下金剛石的化學(xué)性質(zhì)比石墨穩(wěn)定,。