碳的同素异形体结构的比较

Question

如题所述

Answer 1

关于碳的同素异形体结构的比较如下：

碳元素的同素异形体有：金刚石、石墨、碳60（富勒烯）、无定型碳（木炭、焦炭、活性炭等）。

1、金刚石

金刚石呈正四面体空间网状立体结构，碳原子之间形成共价键。当切割或熔化时，需要克服碳原子之间的共价键，金刚石是自然界已经知道的物质中硬度最大的材料，它的熔点高。

2、石墨

石墨是片层状结构，层内碳原子排列成平面六边形，每个碳原子以三个共价键与其它碳原子结合，同层中的离域电子可以在整层活动，层间碳原子以分子间作用力相结合。

3、富勒烯

富勒烯是单质碳被发现的第三种同素异形体。任何由碳一种元素组成，以球状，椭圆状，或管状结构存在的物质，都可以被叫做富勒烯。

4、碳纳米管

碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能。

5、石墨烯

石墨烯是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体。

6、石墨炔

石墨炔，是继富勒烯、碳纳米管、石墨烯之后，一种新的全碳纳米结构材料，具有丰富的碳化学键、大的共轭体系、宽面间距、优良的化学稳定性。

扩展知识：

同素异形体，是指由同样的单一化学元素组成，但性质却不相同的单质。（同一元素因为排列方式不同而产生不同的物理性质与化学性质。）同素异形体之间的性质差异主要表现在物理性质上，化学性质上也有着活性的差异。

同素异形体的存在不是个别的孤立的现象，而是非金属元素（也包括周期表上对角线附近的少数金属）的最外层电子数较多，成键方式多样的宏观反映。稀有气体元素由于原子结构的稳定性，氢及卤素由于成键方式的单一性，都难以形成同素异形体。