比較金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其主要特征？1.金剛石的晶體結(jié)構(gòu)金剛石是典型的原子晶體，在這種晶體中的基本結(jié)構(gòu)粒子是碳原子。每個(gè)碳原子都以sp3雜化軌道與四個(gè)碳原子形成共價(jià)單鍵，鍵長(zhǎng)為1.55×10-10

比較金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其主要特征？

1.金剛石的晶體結(jié)構(gòu)

金剛石是典型的原子晶體，在這種晶體中的基本結(jié)構(gòu)粒子是碳原子。每個(gè)碳原子都以sp3雜化軌道與四個(gè)碳原子形成共價(jià)單鍵，鍵長(zhǎng)為1.55×10-10m，鍵角為109°28′，構(gòu)成正四面體。每個(gè)碳原子位于正四面體的中心，周?chē)膫€(gè)碳原子位于四個(gè)頂點(diǎn)上，在空間構(gòu)成連續(xù)的、堅(jiān)固的骨架結(jié)構(gòu)。因此，可以把整個(gè)晶體看成一個(gè)巨大的分子。由于C—C鍵的鍵能大(為347kJ/mol)，價(jià)電子都參與了共價(jià)鍵的形成，使得晶體中沒(méi)有自由電子，所以金剛石是自然界中最堅(jiān)硬的固體，熔點(diǎn)高達(dá)3

550℃，并且不導(dǎo)電。

2.石墨的晶體結(jié)構(gòu)

石墨晶體是屬于混合鍵型的晶體。石墨中的碳原子用sp2雜化軌道與相鄰的三個(gè)碳原子以σ鍵結(jié)合，形成正六角形蜂巢狀的平面層狀結(jié)構(gòu)，而每個(gè)碳原子還有一個(gè)2p軌道，其中有一個(gè)2p電子。這些p軌道又都互相平行，并垂直于碳原子sp2雜化軌道構(gòu)成的平面，形成了大π鍵。因而這些π電子可以在整個(gè)碳原子平面上活動(dòng)，類似金屬鍵的性質(zhì)。而平面結(jié)構(gòu)的層與層之間則依靠分子間作用力(范德華力)結(jié)合起來(lái)，形成石墨晶體.石墨有金屬光澤，在層平面方向有很好的導(dǎo)電性質(zhì)。由于層間的分子間作用力弱，因此石墨晶體的層與層之間容易滑動(dòng)，工業(yè)上用石墨作固體潤(rùn)滑劑。

金剛石有什么特性？

1、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，八面體晶面硬度大于菱形十二面體晶面硬度，菱形十二面體晶面硬度大于六面體晶面硬度。

2、顏色：金剛石有各種顏色，從無(wú)色到黑色都有，以無(wú)色的為特佳。它們可以是透明的，也可以是半透明或不透明。許多金剛石帶些黃色，這主要是由于金剛石中含有雜質(zhì)。金剛石的折射率非常高，色散性能也很強(qiáng)，這就是金剛石為什么會(huì)反射出五彩繽紛閃光的原因。金剛石在X射線照射下會(huì)發(fā)出藍(lán)綠色熒光。金剛石原生礦僅產(chǎn)出于金伯利巖筒或少數(shù)鉀鎂煌斑巖中。金伯利巖等是它們的母巖，其他地方的金剛石都是被河流、冰川等搬運(yùn)過(guò)去的。金剛石一般為粒狀。如果將金剛石加熱到1000℃時(shí)，它會(huì)緩慢地變成石墨。

3、亮度：金剛石因?yàn)榫哂袠O高的反射率，其反射臨界角較小，全反射的范圍寬，光容易發(fā)生全反射，反射光量大，從而產(chǎn)生很高的亮度。

4、光澤：金剛石出類拔萃般堅(jiān)硬的、平整光亮的晶面或解理面對(duì)于白光的反射作用特別強(qiáng)烈，而這種非常特征的反光作用就叫作金剛光澤。

5、穩(wěn)定性：金剛石化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有耐酸性和耐堿性，高溫下不與濃HF、HCl、HNO3作用，只在Na2CO3、NaNO3、KNO3的熔融體中，或與K2Cr2O7和H2SO4的混合物一起煮沸時(shí)，表面會(huì)稍有氧化；在O、CO、CO2、H、Cl、H2O、CH4的高溫氣體中腐蝕。

金剛石有什么特性？

金剛石是自然界中最硬的礦物，它晶瑩美麗，含量稀少，因此被人們譽(yù)為寶石之王。

堅(jiān)硬、漂亮的金剛石，與又軟又滑的石墨是同胞兄弟，它們出自同一個(gè)母體——碳。只是形成的條件不同，使“兄弟”倆的相貌、脾氣不大相同。金剛石是在地球深處高溫(1800℃)、高壓(7萬(wàn)個(gè)大氣壓)條件下形成的，碳原子間結(jié)構(gòu)十分牢固且作規(guī)律性排列，因此金剛石具有高硬度、高熔點(diǎn)、高絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐酸堿腐蝕性等特性。

金剛石的晶面和拋光面呈現(xiàn)奪目的光彩，它在紫外線或X射線照射下會(huì)發(fā)出天藍(lán)色、紫色熒光，經(jīng)曝曬后，置于暗室內(nèi)，能發(fā)出淡青色磷光，所以我國(guó)古代人們稱它為“夜明珠”。珍貴的鉆石，就是金剛石琢成的。

金剛石形成于地球深部的巖漿中。在高溫、高壓的作用下，巖漿中的原生碳結(jié)晶生成金剛石。由于地殼運(yùn)動(dòng)，巖漿挾帶著金剛石顆粒沿著斷裂帶向地表運(yùn)動(dòng)，在適當(dāng)?shù)牟课焕鋮s硬結(jié)形成巖漿巖，這便是金剛石礦。這種巖石于1870年最先在南非的金伯利城附近發(fā)現(xiàn)，因此地質(zhì)學(xué)家稱它為“金伯利巖”。1979年在澳大利亞發(fā)現(xiàn)了另一種金剛石的源巖，名叫“鉀鎂煌斑巖”，它的金剛石含量和規(guī)模都超過(guò)了南非。

世界上產(chǎn)金剛石的國(guó)家，以澳大利亞、博茨瓦納居首。我國(guó)的山東省、遼寧省有原生金剛石礦。重為158.786克拉的常林鉆石就是1977年12月21日在山東臨沭縣境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的。

絕大多數(shù)的寶石金剛石都很小。1克拉(等于0.2克)以上的就算大鉆石；超過(guò)100克拉的極其稀少，人們視若珍寶。到目前為止，世界上所發(fā)現(xiàn)的重量超過(guò)324克拉的天然金剛石只有幾十顆。金剛石的價(jià)格比黃金還要貴。在國(guó)際市場(chǎng)上，1克拉金剛石的價(jià)格，相當(dāng)于兩噸大米的價(jià)格。

金剛石的導(dǎo)熱能力比銅高4倍，是電子技術(shù)和激光技術(shù)中的優(yōu)良散熱材料。由于它的硬度高，所以常被用作地質(zhì)鉆探的鉆頭和切削金屬的工具，既鋒利又不發(fā)熱?，F(xiàn)在，人們已經(jīng)能用人工合成金剛石了。

1987年，科學(xué)家在流星中發(fā)現(xiàn)了微粒金剛石，這表明太空也有金剛石。