Question

金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质吗

Answer 1

金刚石和石墨都是由碳原子构成的。

石墨和金刚石都属于碳单质，二者的化学式都是c，石墨结构中有共价键、分子键等，它们的化学性质基本相同。但金刚石和石墨却不是同种物质，它们是由相同元素碳构成的同素异型体。

主要是因为他们的空间结构是不同的，石墨单质的各原子间构成正六边形的平面结构，呈片状，层与层之间有分子键，层之间容易滑动，所以石墨质软，深灰色，有金属光泽，手摸有滑腻感并留有深灰色痕迹。

又因为正六边形结构稳定，所以石墨耐高温，因此石墨可以做高温润滑剂。石墨具有良好的耐高温、导电、导热、润滑、可塑及化学稳定性等性能。

金刚石和石墨的结构特点：

金刚石是最为坚固的一种碳结构，其碳原子以晶体结构的形式排列，金刚石结构中的每个原子与相邻的4个原子形成正四面体。

具有金刚石结构的晶体除了金刚石以外，还有硅、锗、α-锡等。金刚石的基本结构粒子是碳原子。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1.55×10-10m，键角为109°28′，构成正四面体。

石墨是元素碳的一种同素异形体，是原子晶体、金属晶体和分子晶体之间的一种过渡型晶体。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。