石墨變為金剛石是化學變化還是物理變化

2022-03-06 15:39:01 字數 5165 閱讀 8360

1樓:月似當時

石墨變為金剛石是化學變化。因為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。相互之間轉變一定涉及化學鍵的斷裂和形成。

在同一平面的碳原子還各剩下一個p軌道,它們互相重疊,形成離域的π鍵電子在晶格中能自由移動,可以被激發,所以石墨有金屬光澤,能導電、傳熱。由於層與層間距離大,結合力(範德華力)小,各層可以滑動,所以石墨的密度比金剛石小,質軟並有滑膩感。

石墨每一網層間的距離為3.40å,是以範德華力結合起來的,即層與層之間屬於分子晶體,同一網層中碳原子的間距為1.42å,

由於同一平面層上的碳原子間結合很強,極難破壞,所以石墨的熔點也很高,化學性質也穩定。鑑於它的特殊的成鍵方式,不能單一的認為是單晶體或者是多晶體,普遍認為石墨是一種混合晶體。

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在炭素工業中生產量最大的是各種人造石墨製品,人造石墨製品一般用易石墨化的石油焦、瀝青焦為原料,經過配料、混捏、成型、焙燒、石墨化(高溫熱處理)和機械加工等一系列工序而製成,生產週期長達數十天。

人造石墨的種類也很多,如單晶石墨、多晶石墨、熱解石墨、高定向熱解石墨、聚醯亞胺合成的石墨、石墨纖維等,多數人造石墨製品屬於多晶石墨一類。人造石墨中的主要產品是電弧鍊鋼爐及礦熱電爐使用的石墨電極,石墨電極是一種耐高溫、耐腐蝕的導電材料。

人造石墨在其他許多工業部門也有廣泛的用途,如機械工業中電機用電刷、精密鑄造模具、電火花加工的模具及耐磨部件,化學工業中的電解槽使用的導電體或耐腐蝕器材,高純度及高強度人造石墨是核工業部門的反應堆結構材料和用作導彈火箭的部件等。

石墨還可製取散熱材料、密封材料、隔熱材料、和防輻射材料等,石墨功能材料廣泛應用於冶金、化工、機械裝置、新能源汽車、核電、電子資訊、航空航天和國防等行業。

歐盟委員會發布的《對歐盟生死攸關的原料》報告中,將石墨列入14 種緊缺礦產原料。

2樓:匿名使用者

石墨轉變為金剛石是化學變化。

但是不是因為分子結構發生變化,石墨和金剛石都不存在分子結構,因為他們是原子晶體。石墨變成金剛石是晶體結構發生變化,出現了化學鍵的斷裂和生成,所以是化學變化。

石墨是碳的一種同素異形體,為灰黑色,不透明固體,密度為2.25克每立方厘米,熔點為3652℃,沸點4827℃。化學性質穩定,耐腐蝕,同酸、鹼等藥劑不易發生反應。

687℃時在氧氣中燃燒生成二氧化碳。

石墨由於其特殊結構,而具有如下特殊性質:

(1)耐高溫性

石墨的熔點為3850±50℃,即使經超高溫電弧灼燒,重量的損失很小,熱膨脹係數也很小。石墨強度隨溫度提高而加強,在2000℃時,石墨強度提高一倍。

(2)導電、導熱性

石墨的導電性比一般非金屬礦高一百倍。導熱性超過鋼、鐵、鉛等金屬材料。導熱係數隨溫度升高而降低,甚至在極高的溫度下,石墨成絕熱體。

石墨能夠導電是因為石墨中每個碳原子與其他碳原子只形成3個共價鍵,每個碳原子仍然保留1個自由電子來傳輸電荷。

3樓:匿名使用者

金剛石和石墨在一定條件下可以發生轉化,

這個轉化是物理變化還是化學變化呢?我們可從以下方面的分析來回答這個問題。

化學變化的特徵 我們知道,化學變化通常叫做化學反應.化學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為性質上完全不同的新物質,這就是化學變化的特徵.

當石墨這種由碳組成的單質在一定的條件下變成金剛石時,雖然金剛石也是由碳組成的單質,但金剛石的性質和石墨大不相同(化學性質石墨比金剛石活潑些);它是碳的另一種單質.這就可見變化過程中金剛石是由石墨變成的新物質.有新物質生成的變化,就不是物理變化。

晶體結構 石墨轉變為金剛石時,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,有規則地結合成為立方面心結構.即由石墨的層狀結構轉變為金剛石的正四面體結構.根據同一種物質只有一種結構的事實,石墨和金剛石是晶體結構不同的兩種物質.

既然變化過程中由一種物質轉變為另一種物質,就不是物理變化。

4樓:韓季禰木

是化學變化

,因為化學變化的特點是」有新物質生成」,由碳和

金剛石是不同的物質,所以是化學變化!

5樓:淳樸的嗜血者

首先無論從物理還是化學性質來看,金剛石和石墨都有很大區別,物理反應是指物理性質上的變化,而能夠產生新物質的則是化學變化,金剛石和石墨絕不是同一種物質。所以你的老師的說法是正確的,質疑的態度是成功的關鍵,但是有時尊重老師的看法也是很重要的,如果你又想不通的應該找老師好好談談

6樓:

是化學變化沒錯

先要理解化學變化的概念

生成新物質的變化,叫做化學變化

難道金剛石不是新物質嗎

7樓:匿名使用者

因為晶體的空間結構發生變化,所以是化學變化

8樓:匿名使用者

化學,因為物質的性質變了,是不同的物質

9樓:

是化學變化!因為生成了新的物質,沒有人會認為石墨和金剛石是一種物質吧

金剛石石墨 化學成分都碳(c),科學家們稱之為「同質多像變體」,也有人稱「同素異形體」。從這種稱呼可以知道它們具有相同「質」,但「形」或「性」卻不同,且有天壤之別,金剛石目前最硬物質,而石墨卻最軟物質之一。大家都知道鉛筆芯就用石墨粉粘土配比而製成,石墨粉多則軟,用「b「表示,粘土摻多了則硬,用「h」表示。

礦物學家用摩氏硬度來表示相對硬度,金剛石為10,而石墨摩氏硬度只有1。它們硬度差別那麼大,關鍵於它們內部結構有很大差異。

10樓:紅磚領主

變化的不僅是原子排列!你應該也學了吧~金剛石裡碳原子成正四面體,而石墨是片層結構,這兩種物質中連線碳原子的化學鍵是不同的!鍵角的不同顯而易見,其實健長和鍵能也是不一樣的。

你往後就會學到,化學變化就是舊鍵的斷裂和新鍵的生成,這不同的化學鍵之間的轉化肯定也是這種過程。所以石墨和金剛石之間的轉化時化學變化。

11樓:匿名使用者

是化學的啊

生成新的物質了

石墨轉變為金剛石是物理變化還是化學變化

12樓:粟高

化學變化

早在2023年,英國化學家坦南特就用實驗方法確定了金剛石是碳的一種特殊結晶形態;2023年,英國科學家布喇格用 5 射線衍射法測得金剛石的晶體結構。但是,天然金剛石很少,**昂貴,人工合成金剛石的實驗研究始終沒有停止。

2023年, 美國首次在高溫高壓下合成金剛石。此後人工合成金剛石逐漸發 展起來,到2023年時,全世界一年人工合成金剛石已達7333萬 克拉(1克拉等於833毫克)。現代工業上使用的金剛石大部分 是人工合成的,通常都是1毫米以下的小顆粒,最大的只有幾克 拉,現在也合成了寶石用金剛石。

現在,人工合成金剛石的具體方法很多,例如,在6 113萬 個大氣壓和8333攝氏度的溫度下,加上金屬觸媒,可以把石墨 轉化為金剛石;用烈性炸藥引爆後產生強烈衝擊波作用於石墨, 瞬間產生幾十萬個大氣壓和相當高的溫度,使石墨直接轉變為金 剛石。

13樓:月似當時

石墨轉變為金剛石是化學變化。

但是不是因為分子結構發生變化,石墨和金剛石都不存在分子結構,因為他們是原子晶體。石墨變成金剛石是晶體結構發生變化,出現了化學鍵的斷裂和生成,所以是化學變化。

石墨是單片層疊狀的,原子間都是蜂窩狀的排列,間距小結合力強,但片和片之間距離很遠,結合力弱,這樣石墨整體上表現的就很軟。原子間距0.142奈米,而層間則是0.34奈米。

金剛石中碳原子則是按照四面體的方式排列,每個方向原子間距相同,都是0.245奈米。所以巨集觀上金剛石的硬度要大的多,因為它的原子間距比石墨層間距離小。

但是在耐高溫上則不如石墨,因為它的原子間距比石墨的原子間距大。

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石墨與金剛石、碳60、碳奈米管、石墨烯等都是碳元素的單質,它們互為同素異形體。

石墨質軟,為黑灰色,有油膩感,可汙染紙張。硬度為1~2,沿垂直方向隨雜質的增加其硬度可增至3~5。比重為1.

9~2.3。比表面積範圍集中在1-20m2/g,在隔絕氧氣條件下,其熔點在3000℃以上,是最耐溫的礦物之一。

石墨的導電性比一般非金屬礦高一百倍。導熱性超過鋼、鐵、鉛等金屬材料。導熱係數隨溫度升高而降低,甚至在極高的溫度下,石墨成絕熱體。

石墨能夠導電是因為石墨中每個碳原子與其他碳原子只形成3個共價鍵,每個碳原子仍然保留1個自由電子來傳輸電荷。

14樓:手機使用者

化學變化的實質是原有化學鍵的破壞和新化學鍵的形成。

石墨轉變為金剛石是什麼變化呢?

我們知道金剛石是由碳原子以共價鍵連線形成的正「四面體空間網狀結構」的「原子晶體」,石墨是一種「層狀結構」的「過渡型晶體」:層內碳原子以共價鍵結合形成正六邊形網狀結構,層與層之間距離較大,相當於分子間力的作用;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。

相互之間轉變一定涉及化學鍵的斷裂和形成。

所以可以肯定的說,石墨轉變為金剛石屬於化學變化!

其實,凡是同素異形體之間的變化,如紅磷和白磷、氧氣和臭氧之間的變化都是化學變化。

15樓:戎曼凡申從

算化學變化。化學變化的含義就是有新的物質生成。石墨和金剛石屬於不同的物質,所以屬於化學變化。

16樓:

石墨與金剛石雖然是由同種元素組成,但他們的碳原子排列方式不同,所以他們並非同種物質,有新物質生成的變化即化學變化

17樓:匿名使用者

不同的層次上看同一個問題的定義是不一樣的。嚴格來說水結冰的時候,分子結構肯定也發生了變化。要不為何水能流動而冰不能?

肯定是分子之間的鍵發生了變化。但是,誰敢說水結冰是化學變化的話一定會被懟!那麼怎麼徹底解決這種問題呢?

我的看法是,不要糾結在問題本身。理解本質才是更重要的。就像一年級的時候,老師說被減數小於減數的話是不能運算的。

但是學了負數之後能運算了。在往後,學了乘除法,又得知,負數是不能開平方根的。但是,學了虛數之後又能開了。。。

如果是為了考試,那就看「僅限於考試範圍」內的「權威」答案即可。然而這沒什麼鳥用。。。

18樓:洛丹倫的流浪者

化學變化,石墨與金剛石的成鍵方式不同,舊鍵斷裂,新鍵生成的反應都是化學變化

樓上不要誤導

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