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金剛石與石墨哪個更穩定

金剛石與石墨哪個更穩定

石墨比金剛石穩定

反應C(石墨)=C(金剛石)為吸熱反應,石墨吸收能量才能變成金剛石,故金剛石能量比較高

而研究表明同素異形體中,能量越低越穩定。石墨的能量低,所以石墨比金剛石穩定。

【補充】

石墨是層狀結構,碳原子

是sp2雜化,形成正六邊形

每個層狀結構就是這個六邊形構成,層與層之間是範德法力,作用比較弱,然後碳原子還有一個電子空餘,形成一個很大的π鍵,因此導電性、導熱性很好。

金剛石是共價晶體,碳原子是sp3雜化,形成正四面體結構,很穩定,因為碳原子由八個電子然後都是電子對,共價晶體。

石墨更穩定。

首先要説明的是石墨比較特殊,是屬於過渡型晶體,既有分子晶體又有原子晶體。而考慮同素異形體的穩定性即考慮其單質之間的鍵能,鍵能越小,越穩定,鍵就越短,由於石墨比較特殊,是屬於過渡型晶體,既有分子晶體又有原子晶體。導致其CC鍵比金剛石短,所以更穩定。不要誤以為金剛石堅硬就更穩定,這種説法是錯誤的。這裏的穩定性是熱穩定性和化學穩定性。

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