本篇文章给大家谈谈石墨熔点不高的原因,以及石墨熔点温度是多少度对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。
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金刚石和石墨的熔点为什么肯定比C60高?(附有材料)(高一化学)
1、石墨在常温下有良好的化学稳定性,能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。石墨还具有耐高温性,石墨的熔点为3850±50℃,沸点为4250℃,即使经超高温电弧灼烧,重量的损失很小,热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强,在2000℃时,石墨强度提高一倍。
2、因为金刚石是原子晶体,石墨是混合晶体(也有原子晶体的特点),而C60是分子晶体,没有意外的话都默认原子晶体熔点远高于分子晶体。
3、因为C60是由分子构成的,它发生物理变化时只要克服分子间作用力,所以熔沸点低,而金刚石、石墨是直接由原子构成的,它熔化时要克服很强的共价键,所以熔沸点很高,所以它们内部结构不同造成了物理性质的很大差别。
4、我大致描述一下,这种晶体是一层一层的,每一层的碳碳原子间以共价键相连,层与层之间范德华力连接。有点像分子晶体与原子晶体的混合 金刚石与石墨与C60都是由C原子构成的,只是它们的C原子排列方式不同,从而造成了它们的物理性质有很大差异。金刚石与石墨与C60是同素异形体。
5、在C60分子里,每个碳原子SP2杂化与相邻的3个碳原子成键,平均键角116°,没参与杂化的P轨道相互重叠,在球内外形成大π键,使分子的整体能量降低。金刚石就比较熟悉了,SP3杂化,每个碳原子与周围的4个碳原子成键,键角109°28′,成键能量大于C60,因此破坏需较高能量,它的熔点就比C60高。
金刚石的硬度比石墨的硬度大但熔沸点比石墨低,为什么?
1、金刚石的熔沸点比石墨低。原因:金刚石是原子晶体,空间网状结构。石墨的每一层为网状,而层与层之间是分子间作用力,它是介于分子晶体和原子晶体之间的晶体结构。但由于键长,石墨的层内共价键键长比金刚石的的键长短,分子间的作用力更大,破坏化学键需要更大能量。
2、金刚石的熔点是3550℃,石墨的熔点是3652℃~3697℃(升华)。石墨(石墨的分子晶体属性导致它的熔点高)熔点高于金刚石。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。
3、在金刚石中,碳原子采用sp3杂化,碳原子间以极强的共价键结合,因此硬度大、熔点高。由于四个价电子均参与成键,无自由电子,故导电导热性差。石墨晶体中,碳原子采取sp2杂化,每个碳原子与其他三个碳原子以σ键相连,键角120°,形成无数正六角形构成的网状平面层。
石墨与金刚石的熔沸点比较
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。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。
石墨在常温下有良好的化学稳定性,能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。石墨还具有耐高温性,石墨的熔点为3850±50℃,沸点为4250℃,即使经超高温电弧灼烧,重量的损失很小,热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强,在2000℃时,石墨强度提高一倍。
未杂化的1个p轨道形成大派键。金刚石,是空间网状结构,C原子sp3杂化,与4个C原子成键。sp2杂化中,s轨道的成分比sp3杂化更多,所以形成的共价键更短,更牢固,即石墨的层内共价键键长比金刚石的的键长短,作用力更大,破坏化学键需要更大能量。所以石墨的熔点比金刚石高。
金刚石的熔点是3550℃,石墨的熔点是3652℃~3697℃(升华)。石墨(石墨的分子晶体属性导致它的熔点高)熔点高于金刚石。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。
石墨晶体共价键的键长要比金刚石的短(金刚石键长为551×10-10 m,键能为347 kJ/mol,熔点3550℃;石墨键长为42×10-10 m),键能更加大。石墨和金刚石熔化后,化学键都已经破坏,再变成气态的碳原子所需要的能量相同,所以沸点相同。就是炭的沸点。
你知道石墨和金刚石谁的熔点更高吗?
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42×10-10m,金刚石晶体内共价键的键长是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。
而石墨片层内部的共价键有用大π键的缘故比金刚石的要短,键能更高,所以断裂需要克服的能量更大,所以熔点更高。
未杂化的1个p轨道形成大派键。金刚石,是空间网状结构,C原子sp3杂化,与4个C原子成键。sp2杂化中,s轨道的成分比sp3杂化更多,所以形成的共价键更短,更牢固,即石墨的层内共价键键长比金刚石的的键长短,作用力更大,破坏化学键需要更大能量。所以石墨的熔点比金刚石高。
但由于键长,石墨的层内共价键键长比金刚石的的键长短,分子间的作用力更大,破坏化学键需要更大能量。 同意这位的说法。补充一句金刚石加热到1900摄氏度会转化为石墨,石墨更稳定。
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