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
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。
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