为什么说钻石和黑炭同一个家族

为什么说钻石和黑炭同一个家族,第1张

因为钻石 其实也是纯碳组成的矿石,属于碳元素的 晶体单质,而煤炭属于 无定形碳。

钻石是纯碳,而煤炭主要成分也是碳

所以**里说它们是同一个家族无可厚非。化学上,称它们为碳的 同素异形体。

因为原子排列顺序不同

组成金刚石的碳原子呈晶格状,好像空心的蜂窝一样。这种结构使原子间相互的作用力很大,十分坚固。金刚石是硬度最大的一种物质,可以用来切割很坚硬的物体,划玻璃的刀头上就镶有金刚石。而组成石墨的碳原子为层状成片状。层与层之间很容易相对滑动,这种结构使石墨比较柔软

foxhear说的比较对

钻石和石墨都是碳单质,而煤炭里的是含碳化合物,有机物的混合成分

无定型碳是指活性炭一类的碳原子排列无一定规则的碳单质

楼上相当多的人在胡说

1、碳硅石和钻石的成分不同,碳硅石的主要成分为天然碳化硅,是物理特性最接近天然钻石的一种宝石。钻石的主要成分为碳元素,是自然界唯一一种由单一元素组成的矿物宝石。

2、碳硅石和钻石的硬度不同,碳硅石的硬度为摩氏925度左右,质地较为坚硬。钻石的硬度为最高的摩氏10度左右,是大自然硬度最高的宝石。

3、碳硅石和钻石的重量不同,碳硅石的比重为322,质地轻,硬度低。钻石的比重为352,质地重,硬度大,可用甲基碘比重液将二者区分开来。

除了碳元素,还有高压环境,才能形成金刚石。这样硬的原因就是因为金刚石的物理结构是正四面体,里面的原子都是规规矩矩的排列,经过高压高温留下了大量的能量,这些能量使得金刚石的硬度非常大。

钻石可形成于地球历史的各个时期,目前开采的钻石形成时间有些要早于植物出现的25亿年,南非的一些钻石年龄在45亿年左右,也就是说地球形成不久,就有钻石在地球内部开始结晶。恐龙时代的终结,有说法是陨石撞击地球导致大爆炸,几乎所有的物种都受到波及。

目前发现钻石的地方大部分是在温带和热带,这些区域,相对来说是适合生命生存的,物种多样化。之前有过报道,可以将人或者动物的骨灰,通过实验室提取加工成钻石,随身携带。实验室内也是模拟地球内部的环境制作钻石的。钻石形成于地下超高温超高压,还原环境下。地下的环境当中含有C元素或者含有我们常见的碳,经过数十亿年的沉淀和积累,附着在金伯利岩和钾镁煌斑岩上,通过火山喷发或者其他的地壳运动形式,被带到地表或者近地表。

元素只是一个基本,还有形态,碳元素存在于各种自然物体中,生物仅仅是其中一种,还有非生命的钻石还是具有稀缺性的,起码他最硬主要是碳原子组成,但是它的排列形式是不一样的,一般的煤炭中碳原子排列形式和钻石有很大的区别的,就好比相同的木头做成不同形状的模型,它们的承重能力也不一样。由于钻石的碳原子结构形式更加稳定,所以它的硬度会更大。而且碳原子也并不一定就产生在植物中呀,其实早就发现外太空也存在含碳陨石,但不代表这个陨石上就长过植物呀。

钻石的主要成分是金刚石,煤炭的主要成分是石墨,而金刚石和石墨的成分都是碳。所以才会说钻石是从煤炭中取出来的。

石墨内部的碳原子呈层状排列,一个碳原子周围只有3个碳原子与其相连,碳与碳组成了六边形的环状,无限多的六边形组成了一层。层与层之间联系力非常弱,而层内三个碳原子联系很牢,因此受力后层间就很容易滑动,这就是石墨很软能写字的原因。

金刚石内部的碳原子呈“骨架”状三维空间排列,一个碳原子周围有4个碳原子相连,因此在三维空间形成了一个骨架状,这种结构在各个方向联系力均匀,联结力很强,因此使金刚石具有高硬度的特性。

石墨和金刚石的硬度差别如此之大,但人们还是希望能用人工合成方法来获取金刚石,因为自然界中石墨(碳)藏量是很丰富的。但是要使石墨中的碳变成金刚石那样排列的碳,不是那么容易的。十八世纪后期,人们就开始寻找合成的途径,直至本世纪中叶。1938年学者罗西尼通过热力学计算,奠定了合成金刚石的理论基础,算出要使石墨变成金刚石,至少要在15000个大气压、摄氏1500度的高温条件下才可以,到50-60年代建成了能达到上述条件的仪器装置。石墨在5-6万大气压((5-6)×103MPa)及摄氏1000至2000度高温下,再用金属铁、钴、镍等做催化剂,可使石墨转变成金刚石。

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