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什么是金刚石,金刚石的化学式及其特性

世界上最硬的物质是金刚石,那么什么是金刚石?金刚石的化学式是什么?它有什么特性?

金刚石的结构

【什么是金刚石】

别名:钻石,金刚钻

分子式:C

结构:c35

金刚石俗称“金刚钻”。也就是我们常说的钻石的原身,它是一种由碳元素组成的矿物,是碳元素的同素异形体。金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质。金刚石的用途非常广泛,例如:工艺品、工业中的切割工具。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。也是贵重宝石。

【金刚石硬度】

金刚石是自然界中最硬的物质,是摩氏硬度10级的唯一的矿物,所以被誉为“硬度之玉”。它的抗摩硬度是刚玉的140倍,超过石英的1100倍,因而其无与伦比的硬度可想而知。 应当指出:这里说的金刚石硬度特别大,是指它抵抗外力刻划的能力强;但它又具有脆性,怕重击,重击或跌撞后将会顺其解理破碎。因此,佩戴钻石首饰时,应特别注意保护。

【金刚石颜色】

金刚石有各种颜色,从无色到黑色都有,以无色的为特佳。它们可以是透明的,也可以是半透明或不透明。许多金刚石带些黄色,这主要是由于金刚石中含有杂质。 金刚石的折射率非常高,色散性能也很强,这就是金刚石为什么会反射出五彩缤纷闪光的原因。金刚石在X射线照射下会发出蓝绿色荧光。金刚石原生矿仅产出于金伯利岩筒或少数钾镁煌斑岩中。金伯利岩等是它们的母岩,其他地方的金刚石都是被河流、冰川等搬运过去的。金刚石一般为粒状。如果将金刚石加热到1000℃时,它会缓慢地变成石墨。

【金刚石燃点】

纯氧中燃点为720~800℃,在空气中为850-1 000℃,在绝氧下2 000-3 000℃转变为石墨

【金刚石性质】

① 热传导率,②低热膨胀系数,③低摩擦系数,④高硬度,⑤在可见光和红外光下高透明性,⑥高折射系数,⑦化学和放射性惰性

【金刚石毒性】

金刚石的粉末 是古代九大毒药之一。金刚石具有疏水亲油的特性,当人服食下金刚石粉末后,金刚石粉末会粘在胃壁上,在长期的摩擦中,会让人得胃溃疡, 不及时治疗会死于胃出血, 是种难以让人提防的慢性毒剂。文艺复兴时期,用金刚石粉末制成的慢性毒药曾流行在意大利豪门之间。

【金刚石用途】

1.利用其硬度:刀具、磨料、耐磨料;

2.利用其美感:宝石、装饰品

【金刚石与石墨】

石墨和金刚石都属于碳单质,他们的化学性质完全相同,但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。

金刚石和石墨的熔点比较:

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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  1. C60
    C60发布于: 

    金刚石与石磨那个更稳

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