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金剛石和石墨有哪些物理性質

發布時間:2022-08-05 13:08:38

❶ 金剛石、石墨、C60的化學性質和物理性質

因為由同一種原素C組成,所以化學性質相同
物理性質有差異
1、熔沸點:金剛石>石墨>碳60
(因為他們的晶體類型不同,分別是原子晶體,混合型晶體,分子晶體)
2、顏色,分別是無色透明,黑,無色透明
3、硬度,金剛石>碳60>石墨

物理性質有差異是由他們的結構決定的!(借用回答者:hanlei1990的答案加以回答)
金剛石和SiO2一樣為正四面體並無限延伸,結構很穩定
,屬於原子晶體,具備原子晶體的硬度,熔沸點等的通性
石墨有分層。同一層有很多個六面體組成,不同層由另一種非共價鍵組成
所以石墨也穩定,因為同一橫面很穩定。但石墨很滑,因為它的縱面很不穩。
另外石墨是復雜的物體,金剛石,C60,不導電,但石墨會,因為它集合了共價鍵,離子鍵,金屬鍵,多種不同的鍵型,所以具有金屬的特性
C60組成結構為球形,可想而知其穩定性
,單分子時硬度大

❷ 金剛石和石墨的物理性質 只要物理性質 不要化學性質

金剛石。
顏色:常見的為淺黃色、淺黃褐色、淺黃綠色、褐色,無色(淺黃白、白、優白)佔有一定數量,玫瑰色、粉紅色、淺藍色、綠色、黑色、茶色十分稀少。
透明度:無色及淺色金剛石均成透明狀,在無色中的白、優白金剛石測定透過率達95%以上,深色金剛石及具毛玻璃蝕象的透明度減弱呈現半透明狀,當金剛石中包體含量增加亦影響透明度。
硬度:摩氏硬度10,新摩氏硬度15,顯微硬度10000kg/mm2,顯微硬度比石英高1000倍,比剛玉高150倍。金剛石硬度具有方向性,八面體晶面硬度大於菱形十二面體晶面硬度,菱形十二面體晶面硬度大於六面體晶面硬度。
密度:金剛石密度與金剛石晶體中的包含物密切相關,無色透明質純的金剛石密度為3.52g/cm3,當具有包含物時密度為3.44~3.53g/cm3。
偏光性:絕大多數金剛石在偏光下顯示非均性,金剛石屬等軸晶系礦物,理論上應為均質性,但由金剛石形成於壓力變化的地質體中,由於應力作用使金剛石晶體內結構產生局部錯位,因而顯示不均勻的非均質性,表現在消光上的不一致性,干涉色很低的一級灰色,極少數還可測得一軸晶干涉圖像。
折射率(N):2.4493(λ436μm)、2.4354(λ486μm)、2.4237(λ546μm)、2.4176(λ589μm)、2.4103(λ656μm)。
反射率(R):油浸下5.308%,空氣中17.29%。
親油疏水性:金剛石是一種親油疏水性礦物,在晶體表面擦上油質後可見暈色,在晶面上滴上油珠立即擴散,而滴上水珠則不擴散,因此在選礦中利用油選可將金剛石分離出來。
電磁性:金剛石為無磁性重部分礦物(p>2.9)因此在選礦中不能採用電磁選(中磁性、弱磁性)方法。
導電性:絕大多數金剛石是電介質,電阻率:5×104Ω.cm,Ⅰ型及Ⅱ型(Ⅱa)金剛石為絕緣體,比電阻>1016Ω.cm,I型(H b)金剛石為P型半導體,比電阻10~103Ω.cm,溫度上升到600℃或下降到-150℃時,電阻提高。
剛度、強度:金剛石具有極大的彈性模量,是自然界最高的磨削材料,彈性模量達90000kg/mm。摩擦系數小,有極高的抗磨能力,因此在金剛石選礦中利用這一特性,採用球磨機、錐形磨礦機來分離金剛石。但金剛石極脆,不能承受正向的外力撞擊。
熔點:金剛石熔點達4000℃,在空氣中燃燒溫度為850~1000℃,在純氧中720~800℃燃燒,金剛石發出淺藍色火焰,並轉化成二氧化碳。
發光性:在X射線下金剛石產生天藍色、淺綠色熒光,在長波、短波紫外線下產生淺黃、天藍熒光,但有相當一部分不發光。有的在日光下曝曬後發淺藍色磷光。陰極射線下顯藍、綠熒光。
光澤:屬標准金剛光澤,由於熔蝕作用及毛玻璃蝕象等可出現油脂光澤或光澤減弱。
色散:金剛石色散為0.044。在自然光的照射下,具備一定的入射角度在鑽石表面產生分解的光譜色,俗稱火彩(影響鑽石火彩強弱還與體色、凈度、刻面角度等有關)。
熱導性:金剛石熱導性好,熱導率高達669.89~2009.66W/(m•℃),其中Ⅱ型(Ⅱa)金剛石熱導性極好,在液氮溫度下為銅的2.5倍,在室溫下為銅的5倍。
熱膨脹:熱膨脹系數小。
解理:|111|中等,|110|不完全。
斷口:見殼狀。

石墨
形態:單晶體常呈片狀或板狀,但完整的很少見。集合體通常為鱗片狀,塊狀和土狀; 顏色:鐵黑色 條痕:光亮黑色 透明度:不透明 光澤:呈半金屬光澤 硬度:1-2 解理和斷口:平行解理極完全; 比重:2.21-2.26g/cm3 比表面積:5-10m2/g 其他性質:薄片具撓性,有滑感,易污手,具有良好的導電性; 鑒定特徵鐵黑色,硬度低,一組極完全解理,有滑感和染手;如果將硫酸銅溶液潤濕的鋅粒放在石墨上,則可析出金屬銅的斑點,在與石墨相似的輝鉬礦上則無此反應。
還有石墨的特殊性質。 1) 耐高溫型:石墨的熔點為3850±50℃,沸點為4250℃,即使經超高溫電弧灼燒,重量的損失很小,熱膨脹系數也很小。石墨強度隨溫度提高而加強,在2000℃時,石墨強度提高一倍。 2) 導電、導熱性:石墨的導電性比一般非金屬礦高一百倍。導熱性超過鋼、鐵、鉛等金屬材料。導熱系數隨溫度升高而降低,甚至在極高的溫度下,石墨成絕熱體。 石墨能夠導電是因為石墨中每個碳原子與其他碳原子只形成3個共價鍵,每個碳原子仍然保留1個自由電子來傳輸電荷。 3) 潤滑性:石墨的潤滑性能取決於石墨鱗片的大小,鱗片越大,摩擦系數越小,潤滑性能越好。 4) 化學穩定性:石墨在常溫下有良好的化學穩定性,能耐酸、耐鹼和耐有機溶劑的腐蝕。 5) 可塑性:石墨的韌性好,可碾成很薄的薄片。 6) 抗熱震性:石墨在常溫下使用時能經受住溫度的劇烈變化而不致破壞,溫度突變時,石墨的體積變化不大,不會產生裂紋。

❸ 金剛石與石墨的物理性質有很大差異的原因是什麼

1、金剛石和石墨都是由碳原子組成,但是二者碳原子的組合排列方式存在很大差異。
2、金剛石是立方晶體結構,金剛石結構中的每個原子與相鄰的4個原子形成正四面體。在金剛石晶體中,每個碳原子都以SP3雜化軌道與另外4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,所以金剛石硬度大,熔點極高;又因為所有的價電子都被限制在共價鍵區域,沒有自由電子,所以金剛石不導電。
3、石墨結構中的每個原子全部以sp2雜化軌道和鄰近的三個碳原子形成三個共價單鍵並排列成平面六角的網狀結構,這些網狀結構以范德瓦耳斯力聯成互相平行的平面,構成層片結構。石墨晶體中層與層之間距離較大,是以范德華力結合起來的,即層與層之間屬於分子晶體。分子間作用力很小,所以石墨層與層之間可以滑動,可做李潤滑劑;同一平面層上的碳原子各有一個P電子,形成大π鍵,在電場作用下可以定向移動,所以石墨是電的良導體。

❹ 石墨和金剛石的區別

石墨與金剛石都由碳原子構成,但是因為原子排列方式不同,導致很多物理性質有很大差異。石墨與金剛石有著原子排列方式、色態、硬度、導電性、密度、熔點的區別。

1、原子排列方式不同:

(1)、石墨:石墨是層狀的結構,就一個片層而言,每1個碳原子會與其周圍的3個碳原子通過強烈的相互作用緊密結合,「緊密結合」的兩個碳原子之間的距離約為0.142nm。

在石墨中層與層之間相距為0.335nm,由於距離比較大,碳原子的相互作用較弱,因此很容易沿著與層面平行的方向滑動、裂解,所以石墨很軟、有滑膩感。

2、色態不同:

(1)、石墨:深灰色、有金屬光澤、細鱗片狀固體。

(2)、金剛石:無色 透明、正八面體形狀的固體。

3、硬度不同:

(1)、石墨:最軟的礦物質之一。

(2)、金剛石:天然最硬的物質。

4、導電性:

(1)、石墨:導電良好。碳原子最外層有4個電子,在石墨的一個片層中,每個碳原子會與其周圍的3個碳原子通過「共用電子對」形成強烈的相互作用(化學鍵),每個碳原子只有3個最外層電子參與這種「力」的形成,這樣就會剩下1個自由電子。因為有大量自由電子存在,所以石墨能導電。

(2)、金剛石:不導電。金剛石中每個碳原子與其周圍的4個碳原子通過「共用電子對」形成強烈的相互作用,碳原子最外層的4個電子幾乎都參與了這種「力」的形成,基本沒有自由電子,所以基本不導電。

5、密度:

(1)、石墨:密度約為2.09–2.23g/cm³。

(2)、金剛石:金剛石的密度大約是石墨的1.5倍左右,約為3.5-3.53g/cm³。

6、熔點:

(1)、石墨:熔點為3652℃。

(2)、金剛石:熔點為3550℃。

❺ 金剛石和石墨的物理性質

石墨::是碳的一種同素異形體,是原子晶體、金屬晶體和分子晶體之間的一種過渡型晶體。在晶體中同層碳原子間以sp2雜化形成共價鍵,每個碳原子與另外三個碳原子相聯,六個碳原子在同一平面上形成正六邊形的環,伸展形成片層結構。在同一平面的碳原子還各剩下一個p軌道,它們互相重疊,形成離域的π鍵電子在晶格中能自由移動,可以被激發,所以石墨有金屬光澤,能導電、傳熱。由於層與層間距離大,結合力小,質軟並有滑膩感。灰黑,不透明固體,密度2.25g/cm3,熔點3652℃,沸點4827℃,硬度1。化學性質穩定,耐腐蝕,同酸、鹼等葯劑不易發生反應。687℃在氧氣中燃燒生成二氧化碳。可被強氧化劑如濃硝酸、高錳酸鉀等氧化。可用作抗磨劑、潤滑劑,高純度石墨用作原子反應堆中的中子減速劑,還可用於製造坩堝、電極、電刷、干電池、石墨纖維、換熱器、冷卻器、電弧爐、弧光燈、鉛筆的筆芯等。
金剛石:是碳的一種同素異形體,典型的原子晶體。碳原子形成4個sp3雜化軌道,以共價鍵彼此相連,每個碳原子都處於與它相聯的四個碳原子所組成的正四面體的中心,組成了晶體,整個晶體可以看成是一巨型分子。晶體屬等軸晶系,常為八面體晶形。純品無色透明、有強烈光澤,因含雜質呈藍色、天藍色、淡黃色、紅色或黑色。密度3.15~3.53g/cm3,熔點3550℃,沸點4827℃,硬度10,是最硬的物質。不導電。在紫外線下顯淡青藍色熒光。與各種化學試劑不起反應,777℃時能在氧氣中燃燒生成二氧化碳。用作高級的研磨、鑽孔、切割、拉絲工具。透明的經過琢磨稱為鑽石,是一種華貴的裝飾品。自然界有少量金剛石礦。用人工方法可製造金剛石,如石墨在高溫高壓和催化劑作用下可轉化成金剛石。

❻ 金剛石、石墨、C60的化學性質和物理性質是什麼

物理性質有差異 1、熔沸點:金剛石石墨碳60 (因為他們的晶體類型不同,分別是原子晶體,混合型晶體,分子晶體) 2、顏色,分別是無色透明,黑,無色透明 3、硬度,金剛石碳60石墨等物理性質有差異是由他們的結構決定的!(借用回答者:hanlei1990的答案加以回答) 金剛石和SiO2一樣為正四面體並無限延伸,結構很穩定 ,屬於原子晶體,具備原子晶體的硬度,熔沸點等的通性 石墨有分層。同一層有很多個六面體組成,不同層由另一種非共價鍵組成 所以石墨也穩定,因為同一橫面很穩定。但石墨很滑,因為它的縱面很不穩。 另外石墨是復雜的物體,金剛石,C60,不導電,但石墨會,因為它集合了共價鍵,離子鍵,金屬鍵,多種不同的鍵型,所以具有金屬的特性 C60組成結構為球形,可想而知其穩定性 ,單分子時硬度大

❼ 金剛石、石墨的物理性質及用途

金剛石天然最硬物質,用作切割刀;石墨質軟,可用作潤滑作用,也可摻加粘土作他用。

❽ 石墨和金剛石在性質上有什麼不同

石墨與金剛石都是C單質,
所以化學性質基本相同.
區別都是物理性質上的.
金剛石
/
石墨
外觀:無色透明、正八面體
/
深灰色,細鱗片狀固體
光澤:經加工後發出奪目光彩
/
略帶金屬光澤
硬度:硬度目前是發現最大的
/
較軟
導電性:無
/
良好
導熱性:良好(因為熔點低)

潤滑性:

/

❾ 金剛石和石墨的物理性質,化學性質是什麼

1. 金剛石(diamond)(又名鑽石)
金剛石結構圖

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。 金剛石的熔點超過3500℃,相當於某些恆星表面溫度。 主要作用:裝飾品、切割金屬材料等
2.石墨(graphite)

石墨是一種深灰色有金屬光澤而不透明的細鱗片狀固體。質軟,有滑膩感,具有優良的導電性能。石墨中碳原子以平面層狀結構鍵合在一起,層與層之間鍵合比較脆弱,因此層與層之間容易被滑動而分開。 主要作用:製作鉛筆,電極,電車纜線等

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