石墨是碳60吗?
2021-04-20

石墨与金刚石、碳60、碳纳米管等都是碳元素的单质,它们互为同素异形体。

金刚石和石墨不是同种物质,它们是由相同元素构成的同素异型体。所不同的是物理结构特征。二者的化学式都是C。

石墨原子间构成正六边形是平面结构,呈片状;金刚石原子间是立体的正四面体结构。

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1.42×10-10m,金刚石晶体内共价键的键长是1.55×10-10m。

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。(主要就是石墨的原子晶体属性导致它的熔点变高)

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