钻石和石墨区别(钻石和石墨的区别)
钻石和石墨的区别
1、晶体结构不同
石墨是正六边形的晶体结构,并且它属于分子晶体。金刚石则是正八边形的结构,它属于原子晶体,相互之间是正正四面体的。石墨会有鳞片一样的质感但是很细腻而且有滑腻的感觉。
2、外观颜色不同
石墨一般是深灰色的,它的表面会散发着像金属一样的光泽。金刚石则是颜色更多,它有无色的,也有半透明的,还有全透明的,也有黑色的,但其中无色的是最好的,半透明的次之,黑色的较差。
3、物理化学特性不同
石墨的硬度要低于金刚石,后者被称为自然界里面存在的最坚硬的误会,所以石墨是相对质地较软的。但是在化学特性上,石墨的熔点要比金刚石膏,所以它更耐热和耐高温以及腐蚀。
4、适合用途不同
石墨因为它质地稍软但熔点很高的特性,它比较适合做高温润滑剂、笔芯、电池电极、化工管道等等。金刚石因为硬度超高,适合做钻探机的钻头、玻璃刀、装饰品等等。
钻石和石墨哪个更稳定
碳是自然界中最常见的元素之一,也是地球上含量最丰富的元素之一,有很多常见物质都主要由碳元素组成。比如动植物和菌类等生命物种本身和这些生物遗体形成的煤、石油、天然气等,再如石头的主要成分是碳酸钙,其中也有大量的碳元素。不过这里我们重点讲一下金刚石和石墨,这两种东西都由纯粹的碳元素组成,不像其他物质还有大量其他元素,然而这两种东西各自呈现出来的性子却完全不同。
金刚石可以做成钻石,也可以说钻石就是金刚石,其硬度非常高,是自然界中已知硬度最高的物质,其摩氏硬度是硬度为10,也是唯一一种摩氏硬度为10的自然界物质。但是石墨就不同了,它是自然界中最软的物质之一,而且是又滑又软,因此常被用作润滑剂。
硬度不同之外,这两种东西的色泽度也很不相同,石墨的颜色非常黑,是漆黑而不透明的,但是钻石却是透明的,透光性很好。
另外还有一个很大的不同就是金刚石并不导电,是良好的绝缘体;但是石墨的导电性能非常好,是优良的导体,甚至可以将石墨粉做成炸弹,这种石墨炸弹如果在敌方的发电厂、变电厂和供电系统上空中被引爆,飘洒下来的石墨碳纤维就可以将敌方的供电设施瘫痪掉,那么敌方的工厂就无法运转,城市也会陷入瘫痪状态。
既然金刚石与石墨都是由碳元素组成的单质,它们的物理性质为什么还会有这么大的差异呢?这是由于其碳原子排列方式不同造成的。
金刚石和石墨都是碳元素的同素异形体。石墨中每个碳原子的周边连结着另外三个碳原子,排列方式呈六边形,以共价键结合,构成共价分子,这样石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷,所以石墨可以导电。而且石墨中碳原子的结构为六角形,相互之间呈片状重叠,这种层状结构导致石墨受压后很容易滑动,硬度也不高,所以石墨摸上去非常滑润,是良好的固态润滑剂。又因为扁平的石墨片材可吸收不同波长的光,因此表现为不透明的黑色。
但是金刚石晶体为正四面体结构,其中碳原子的4个孤对电子可以全部形成共价键,因此就没有自由电子,这样金刚石就不能导电。而且金刚石中碳原子以四价键链接,由于钻石中的C-C键很强,所有的价电子都参与了共价键的形成,形成金字塔状的晶体结构,所以金刚石硬度非常大。且金刚石的这种结构也使得它可吸收的光波段很少,照射到金刚石上的光线大部分被反射出去,因此它虽然硬度很高,看上去却是透明的。
不过石墨和金刚石的分子和原子结构很难解体,因此它们都很耐高温,金刚石的熔点是3550℃,而石墨常温下压根就没有熔点,它会在3652℃~3697℃直接升华,因此石墨常被作为耐温材料应用于各种高温隔温设施。
砖石和石墨的区别
石墨和钻石的化学成分都是一样的由单质碳组成。由于形成的温度、压力、环境不同导致结构的不同。钻石与石墨的结构如下:钻石是等轴晶系,具六方面心格子,C原子位于立方体角顶和面的中心以及其中4个相同排列的小立方体的中心。C原子配位数为4,具四面体状的SP3型共价键(C-C间距为0.154nm)。最硬的矿物,是石英的1000倍。石墨属于六方晶系,晶体结构与钻石不同,具典型的层状结构,每层碳原子呈六方环状排列,层内碳原子以共价键-金属键相结合,层与层之间以分子键结合。石墨属于导体,属于最软的矿物之一。
钻石和石墨的区别是什么
不是,钻石和石墨在一起是混合物。
钻石和石墨尽管都是由碳元素构成,但它们必竟不是同一种物质,它们只是碳的同素异形体,它们的化学性质和物理性质不一样,既然不是同一种物质,把它们放在一起当然是混合物,而且它们在日常生活中的用途也不一样。
钻石跟石墨的元素一样吗
我们生活中见到的钻石、玻璃刀头上镶的金刚石、铅笔芯、干电池中的石墨电极以及石墨烯材料,其实都是同一种元素构成的!
成分是一样的,都是石墨构成,但是分子结构很不同哦,铅笔的结构排列没有那么稳定。
如钻石有一个“同族兄弟”——石墨,也就是我们平时最为熟悉的制作铅笔芯的材料。
石墨也是由单一的碳元素组成的矿物,但是石墨的硬度却远远低于钻石,这是为什么呢?其实,这跟矿物学上一种被称作同质多像的现象有关,即同种化学成分的物质在不同的物理化学条件(温度、压力、介质等)下,形成不同结构晶体的现象。这些不同结构的晶体,就被互称为该成分的同质多像变体。
钻石和石墨的区别在哪里
1、结构不同:石墨是原子晶体、金属晶体和分子晶体之间的一种过渡型晶体。而金刚石结构分为等轴晶系四面六面体立方体与六方晶系钻石,在钻石晶体中,碳原子按四面体成键方式互相连接,组成无限的三维骨架,是典型的原子晶体。
2、色态硬度不同:石墨是呈深灰色、有金属光泽、细鳞片状固体,是最软的矿物质之一。而金刚石是无色透明、正八面体形状的固体,是天然最硬的物质。
3、密度熔点不同:石墨的密度约为2.09–2.23g/cm³,其熔点为3652℃。而金刚石的密度大约是石墨的1.5倍左右,约为3.5-3.53g/cm³,其熔点为3550℃。
4、用途不同:石墨用于粉末冶金和金属铸造成膜材料,将石墨粉加入到钢水中可以增加钢的碳含量,使高碳钢具有许多优异性能。而金刚石多用于地质钻头和石油钻头金刚石、拉丝模用金刚石、磨料用金刚石等。
钻石和石墨的区别物理性质
不是同一种物质。因为金刚石和石墨虽然都是由碳元素组成,但它们的化学结构和物理性质完全不同。金刚石是一种非常硬的材料,因为它的结构特别紧密,每个碳原子都与四个周围的碳原子形成共价键,构成了一种立方晶体结构。而石墨则是一种软的、导电的材料,由于其碳原子之间的共价键不是完全相同而形成了一种层状结构。另外,金刚石在高温高压下能够变成石墨,但石墨并不能转化成金刚石,这也说明了它们的区别。除了金刚石和石墨之外,碳元素还可以形成许多其他的物质,比如石墨烯、富勒烯、碳纳米管等。这些物质有着不同的结构和性质,被广泛应用于材料科学、化学、医学等领域。
钻石与石墨的区别
它们是同素异形体,不是同一种物质。
石墨是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状的混合晶体,熔点为3652℃,具有优良的导电性能。所以石墨可以用来作干电池的电极。由于石墨是片状的晶胞叠成的晶体,每层晶胞之间很容易发生相对滑动,因此石墨是很好的固体润滑济。石墨是熔点最高的天然物质,所以可以用来作坩埚。石墨很软,所以石墨和粘土混合后制成铅笔的笔芯。
金刚石是无色透明的原子晶体。形状是正八面体。天然的金刚石经过仔细琢磨后,就是璀璨夺目的钻石。组成金刚石的碳原子每相临5个碳原子构成一个正四面体,其中一个碳原子在正四面体的中心,其余的4个碳原子在正四面体的四个顶点,因此金刚石是天然存在的最硬的物质,只有人工合成的某些物质比它硬,因此金刚石可以用来做切割玻璃的玻璃刀和切割硬金属的车床的刀具。
钻石和石墨最本质的区别是什么
石墨和金刚石的区别:1、石墨是一种过渡型晶体,金刚石是典型的原子晶体。2、石墨具有金属光泽,是呈深灰色的细鳞片状固体。而金刚石是无色透明、正八面体形状的固体。3、石墨的密度约为2.09–2.23g/cm³,其熔点为3652℃。而金刚石的密度约为3.5-3.53g/cm³,其熔点为3550℃。4、石墨是粉末冶金和金属铸造成膜材料,而金刚石多用于地质钻头等。
1、结构不同:石墨是原子晶体、金属晶体和分子晶体之间的一种过渡型晶体。而金刚石结构分为等轴晶系四面六面体立方体与六方晶系钻石,在钻石晶体中,碳原子按四面体成键方式互相连接,组成无限的三维骨架,是典型的原子晶体。
2、色态硬度不同:石墨是呈深灰色、有金属光泽、细鳞片状固体,是最软的矿物质之一。而金刚石是无色透明、正八面体形状的固体,是天然最硬的物质。
3、密度熔点不同:石墨的密度约为2.09–2.23g/cm³,其熔点为3652℃。而金刚石的密度大约是石墨的1.5倍左右,约为3.5-3.53g/cm³,其熔点为3550℃。
4、用途不同:石墨用于粉末冶金和金属铸造成膜材料,将石墨粉加入到钢水中可以增加钢的碳含量,使高碳钢具有许多优异性能。而金刚石多用于地质钻头和石油钻头金刚石、拉丝模用金刚石、磨料用金刚石等。
钻石跟石墨的区别
原因是它们的微观结构不同导致的。说明金刚石和石墨的透光性不同。这两种物质分别是碳元素的同素异构体,金刚石的碳原子呈现出空间正四面体结构,而石墨是片层结构。我们可以知道,碳原子的直径为:91pm(10^-12米),金刚石碳原子间距为:0.1544nm,碳原子之间以共价键结合,可见光的波长在380~780纳米。对于可见光来说,金刚石中的碳原子就是阻挡在它前进的路上的一些小点点,相当于前进的水波遇到了一些灰尘的阻挡。光波是可以轻松绕射的,每一个碳原子对光波的能量损耗极低。 说到这里,我们不能不提一句石墨烯这种材料,因为最近几年它实在是太火了。其实石墨烯也是石墨的一种,只不过它是更薄的石墨,甚至是只由一层碳原子结构组成的薄膜,它的透光率也是很高的,毕竟只有一层原子,它的吸收能力有限。但如果我们把很多层石墨烯叠加在一起,它也会跟石墨一样是黑色的。
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