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石墨的晶體結構是怎樣的?

作者:小張來源:《五洲人》 瀏覽次數: 日期:2018-11-12

石墨是晶體結構介于原子晶體、金屬晶體和分子晶體之間的一種屬六方或三方晶系的過渡型晶體的自然元素礦物。與金剛石和以美籍華裔礦物學家趙景德姓氏命名的趙擊石等成同質多象。在晶體中同層碳原子間以sp2雜化形成共價鍵,每個碳原子與另外三個碳原子相聯,六個碳原子在同一平面上形成正六邊形的環,伸展形成片層結構。 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。由于層與層間距離大,結合力(范德華力)小,各層可以滑動,所以石墨的密度比金剛石小,質軟并有滑膩感。灰黑,不透明固體,密度2.25g/cm3,熔點3652℃,沸點4827℃,硬度1。化學性質穩定,耐腐蝕,同酸、堿等藥劑不易發生反應。687℃在氧氣中燃燒生成二氧化碳。可被強氧化劑如濃硝酸、高錳酸鉀等氧化成有機酸。可用作抗磨劑、潤滑劑,高純度石墨用作原子反應堆中的中子減速劑,還可用于制造坩堝、電極、電刷、干電池、石墨纖維、換熱器、冷卻器、電弧爐、弧光燈、鉛筆的筆芯等。

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