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金刚石与石墨有哪些相同的化学性质

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金刚石和石墨的化学性质相同,但物理性质差异显著。以下是具体分析:

一、相同化学性质

元素组成

两者均由碳元素组成,属于同素异形体。

化学稳定性

常温下均化学性质稳定,不易与酸、碱等常见物质反应,耐腐蚀性强。

熔点与溶解性

- 熔点均较高:金刚石约3550℃,石墨约3652℃(升华);

- 都不溶于水及有机溶剂。

可燃性

高温下均能燃烧生成二氧化碳(氧气充足时)。

二、差异与影响因素

物理结构差异

- 金刚石为四面体共价晶体,硬度大、熔点极高;

- 石墨为层状结构,层间结合力较弱,导电且可浮于水。

反应条件差异

- 石墨在高温下(如687℃)易与氧气反应,而金刚石需更高温度(约720-800℃);

- 石墨可被强氧化剂(如浓硝酸)氧化,金刚石则相对稳定。

三、应用差异

金刚石:

用于切割工具、高温设备(如电弧炉);

石墨:作润滑剂、电极、铅笔芯及高温材料。

综上,化学性质主要由碳元素和价电子结构决定,而物理性质受晶体结构影响显著。