石墨轉化成金剛石是什么變化
2022-04-03
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擴展資料
石墨轉化為金剛石是什么變化
金剛石是由碳原子以共價鍵連接形成的正“四面體空間網(wǎng)狀結構”的“原子晶體”,石墨是一種“層狀結構”的“過渡型晶體”:層內(nèi)碳原子以共價鍵結合形成正六邊形網(wǎng)狀結構,層與層之間距離較大,相當于分子間力的作用;金剛石是硬度最大的物質、不能導電,而石墨的硬度較小、層之間可以相對滑動、導電性好,化學性質較金剛石活潑。很明顯,石墨和金剛石是結構不同的兩類物質,化學鍵的結合情況是不一樣的。
金剛石和石墨的轉化
1.化學變化的特征
我們知道,化學變化通常叫做化學反應;瘜W變化是變化時都生成了其他物質的變化。物質通過化學反應轉變?yōu)樾再|上完全不同的新物質,這就是化學變化的特征
2.晶體結構
石墨轉變?yōu)榻饎偸瘯r,石墨晶體結構被破壞;石墨中層與層之間不牢固的結合力拉斷或變動,或同時也將六角平面上各碳原子間的化學鍵和結合方式來個“大變動大改組”,使它們之間的結合按照金剛石的形式和要求,有規(guī)則地結合成為立方面心結構。即由石墨的層狀結構轉變?yōu)榻饎偸恼拿骟w結構。
3.熱效應
一個化學反應在進行時,常伴有能量的變化,這個能量變化可以表現(xiàn)為光能、電能、機械能或熱能等形式,而常表現(xiàn)為熱能形式,有時要釋放熱量,有時則吸收熱量。金剛石在隔絕空氣的條件下加熱到1000℃,可轉變?yōu)槭?/p>
4.催化劑
石墨轉變?yōu)榻饎偸氃诟邷馗邏合逻M行,甚至在溫度2000℃~4000℃和壓強6萬~12萬個大氣壓下,這個轉變速率仍然不大,還需用鉻、鐵和鉑等作催化劑。根據(jù)催化劑只能改變化學反應速率的原理,催化劑就不能改變物理變化的速率了。