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| 金刚石和石墨的化学成分都是碳 | |||
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金刚石和石墨的化学成分都是碳，称“同素异形体”。从这种称呼可以知道它们具有相同的“质”，但“形”或“性”却不同，且有天壤之别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)
石墨是层状结构，碳原子是sp2杂化，形成正六边形，每个层状结构就是这个六边形构成，层与层之间是范德法力，作用比较弱，然后碳原子还有一个电子空余，形成一个很大的π键，因此导电性、导热性很好。金刚石是共价晶体，碳原子是sp3杂化，形成正四面体结构，很稳定，因为碳原子由八个电子然后都是电子对，共价晶体。金刚石，俗称钻石，是一种由纯碳组成的矿物，正八面体，没有杂质时，无色透明，是自然界中最坚硬的物质，素有“硬度之王”和宝石之王的美称，非常珍贵且价值很高。在金刚石晶体内部，每一个碳原子之间都是紧密结合的，它们相互支持和依赖，形成一种致密的三维结构。正因这种致密的结构，才使得金刚石具有最大的硬度。
石墨比较特殊，是属于过渡型晶体，既有分子晶体又有原子晶体，而考虑同素异形体的稳定性即考虑其单质之间的键能，键能越小，越稳定，键就越短，由于石墨比较特殊，是属于过渡型晶体，既有分子晶体又有原子晶体。导致其CC键比金刚石短，所以更稳定，不要误以为金刚石坚硬就更稳定，这种说法是错误的。这里的稳定性是热稳定性和化学稳定性。
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