常见同素异形体1.碳的同素异形体(1)碳的同素异形体有金刚石、石墨和碳 60 等富勒烯,它们的不同性质是由微观结构的不同所决定的
外观密 度 ( g/cm3)熔点(K)沸点(K)莫 氏硬度导电导热性燃烧热(kJ/mol)化学活泼性金刚石无色透明3.51>3823510010不导电395.40不活泼石墨灰 黑 色不透明2.25392551001导电、导热性好393.50比 金 刚 石 稍活泼 金刚石呈正四面体空间网状立体结构,碳原子之间形成共价键
当切割或熔化时,需要克服碳原子之间的共价键,金刚石是自然界已经知道的物质中硬度最大的材料,它的熔点高上等无暇的金刚石晶莹剔透,折光性好,光彩夺目,是人们喜爱的饰品,也是尖端科技不可缺少的重要材料
颗粒较小、质量略为低劣的金刚石常用在普通工业方面,如用于制作仪器仪表轴承等精密元件、机械加工、地质钻探等
钻石在磨、锯、钻、抛光等加工工艺中,是切割石料、金属、陶瓷、玻璃等所不可缺少的;用金刚石钻头代替普通硬质合金钻头,可大大提高钻进速度,降低成本;镶嵌钻石的牙钻是牙科医生得心应手的工具;镶嵌钻石的眼科手术刀的刀口锋利光滑,即使用 1000 被的显微镜也看不到一点缺陷,是摘除眼睛内白内障普遍使用的利器
金刚石在机械、电子、光学、传热、军事、航天航空、医学和化学领域有着广泛的应用前景
石墨是片层状结构,层内碳原子排列成平面六边形,每个碳原子以三个共价键与其它碳原子结合,同层中的离域电子可以在整层活动,层间碳原子以分子间作用力(范德华力)相结合
石墨是一种灰黑色、不透明、有金属光泽的晶体
天然石墨耐高温,热膨胀系数小导热、导电性好,摩擦系数小
石墨被大量用来做电极、坩埚、电刷、润滑剂、铅笔等
具有层状结构的石墨在适当条件下使某些原子或基团插入层内与 C 原子结合成石墨层间化合物
这些插入化合物的性质基本上不改变石墨原有的层状结构,但片层间的距