石墨与金刚石空间结构?详细!!
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1、石墨在晶体中同层碳原子间以sp²杂化形成共价键,每个碳原子与另外三个碳原子相联,六个碳原子在同一平面上形成正六边形的环,伸展形成片层结构。
在同一平面的碳原子还各剩下一个p轨道,它们互相重叠,形成离域的π键电子在晶格中能自由移动可以被激发,石墨有金属光泽,能导电、传热。层与层间距离大,结合力(范德华力)小,各层可以滑动,石墨的密度比金刚石小。
2、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。每个碳原子都以SP³杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键,构成正四面体。
扩展资料
金刚石的光学性质:
1、亮度:金刚石因为具有极高的反射率,其反射临界角较小,全反射的范围宽,光容易发生全反射,反射光量大,从而产生很高的亮度。
2、光泽:金刚石出类拔萃般坚硬的、平整光亮的晶面或解理面对于白光的反射作用特别强烈,而这种非常特征的反光作用就叫作金刚光泽。
3、色散或出火:金刚石多样的晶面象三棱镜一样,能把通过折射、反射和全反射进入晶体内部的白光分解成白光的组成颜色--绿、蓝、靛、紫等色光。
参考资料来源:百度百科-石墨
参考资料来源:百度百科-金刚石
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1.金刚石的晶体结构https://gss0.baidu.com/70cFfyinKgQFm2e88IuM_a/baike/abpic/item/4bac307315eaed5b8701b0a3.jpg
金刚石是典型的原子晶体,在这种晶体中的基本结构微粒是碳原子。每个碳原子都以 sp3杂化轨道与四个碳原子形成共价单键,键长为15.5nm,键角为109°28′,构成正四面体。每个碳原子位于正四面体的中心,周围四个碳原子位于四个顶点上,在空间构成连续的、坚固的骨架结构。因此,可以把整个晶体看成为一个巨大的分子。由于C—C键的键能大(为347kJ/mol),价电子都参与了共价键的形成,使晶体中没有自由电子,所以金刚石是自然界中最坚硬的固体,熔点高达3550℃,并且不导电。
2.石墨的晶体结构https://gss0.baidu.com/70cFfyinKgQFm2e88IuM_a/baike/abpic/item/58af236daccf95bd431694d8.jpg
石墨晶体是属于混合键型的晶体。石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合,形成正六角形蜂巢状的平面层状结构,而每个碳原子还有一个2p轨道,其中有一个2p电子。这些p轨道又都互相平行,并垂直于碳原子sp2杂化轨道构成的平面,形成了大π键。因而这些π电子可以在整个碳原子平面上活动,类似金属键的性质。而平面结构的层与层之间则依靠分子间力(范德华力)结合起来;形成石墨晶体。石墨有金属光泽,在层平面方向有很好的导电性质。由于层间的分子间作用力弱,因此石墨晶体的层与层间容易滑动,工业上用石墨作固体润滑剂。
金刚石是典型的原子晶体,在这种晶体中的基本结构微粒是碳原子。每个碳原子都以 sp3杂化轨道与四个碳原子形成共价单键,键长为15.5nm,键角为109°28′,构成正四面体。每个碳原子位于正四面体的中心,周围四个碳原子位于四个顶点上,在空间构成连续的、坚固的骨架结构。因此,可以把整个晶体看成为一个巨大的分子。由于C—C键的键能大(为347kJ/mol),价电子都参与了共价键的形成,使晶体中没有自由电子,所以金刚石是自然界中最坚硬的固体,熔点高达3550℃,并且不导电。
2.石墨的晶体结构https://gss0.baidu.com/70cFfyinKgQFm2e88IuM_a/baike/abpic/item/58af236daccf95bd431694d8.jpg
石墨晶体是属于混合键型的晶体。石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合,形成正六角形蜂巢状的平面层状结构,而每个碳原子还有一个2p轨道,其中有一个2p电子。这些p轨道又都互相平行,并垂直于碳原子sp2杂化轨道构成的平面,形成了大π键。因而这些π电子可以在整个碳原子平面上活动,类似金属键的性质。而平面结构的层与层之间则依靠分子间力(范德华力)结合起来;形成石墨晶体。石墨有金属光泽,在层平面方向有很好的导电性质。由于层间的分子间作用力弱,因此石墨晶体的层与层间容易滑动,工业上用石墨作固体润滑剂。
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