石墨的结构是什么？
石墨的结构
石墨具有巨大的共价结构，其中：每个碳原子通过共价键连接到其他三个碳原子。碳原子形成具有六边形原子排列的层。各层之间的作用力较弱。
石墨具有层状结构，很难在三个维度上令人信服地绘制出来。下图显示了每一层中原子的排列方式以及层间的间隔方式。
根据化学键的类型，固体碳有不同的形式，称为同素异形体。最常见的两种是金刚石和石墨。
在金刚石中，键是 sp3，原子形成四面体，每个都与四个最近的邻居结合。在石墨中，它们是 sp2 轨道杂化物，原子在平面中形成，每个原子与三个相隔 120 度的最近邻原子结合。
各个层称为石墨烯 .在每一层中，碳原子排列成蜂窝晶格，键长为0.142 nm，面间距为0.335 nm。平面内的原子共价键合，四个潜在键合位点中只有三个满足。
第四个电子在平面内自由迁移，使石墨导电。层与层之间的结合是通过弱范德华键实现的，这使得石墨层可以很容易地分离，或者相互滑过。因此，垂直于各层的电导率降低了约 1000 倍
请注意，如果图表的一个或另一部分非常分散或非常挤压，您无法真正将层的侧视图绘制到与层中的原子相同的比例。
在这种情况下，重要的是要了解所涉及的距离。层间距离约为每层内原子间距离的2.5倍。
当然，这些层覆盖了大量的原子——不仅仅是上面显示的几个。
您可能会争辩说，碳必须形成 4 个键，因为它有 4 个不成对的电子，而在此图中，它似乎只与相邻的碳形成 3 个键。这张图有点简化，显示的是原子的排列而不是键合。
石墨中的键合
每个碳原子使用它的三个电子与其三个近邻形成简单的键。这使第四个电子处于键合水平。每个碳原子中的这些“备用”电子在一层中的整个原子片上变得离域。
它们不再与任何特定的原子或原子对直接相关，而是可以在整个工作表中自由游荡。重要的是，离域电子可以在薄片内的任何地方自由移动——每个电子不再固定在特定的碳原子上。
然而，一个薄片中的离域电子与相邻薄片中的离域电子之间没有直接接触。薄片内的原子通过强共价键结合在一起——事实上，比金刚石中的原子更牢固，因为离域电子会产生额外的键合。
那么，是什么将床单固定在一起？在石墨中，您有范德华色散力的终极例子。当离域电子在薄片中四处移动时，可以建立非常大的临时偶极子，这将在上方和下方的薄片中诱导相反的偶极子——以此类推，贯穿整个石墨晶体。
石墨具有许多特性，例如高熔点，类似于钻石。为了熔化石墨，将一张纸从另一张纸上松开是不够的。你必须打破整个结构中的共价键。
它具有柔软、光滑的感觉，可用于铅笔和锁等物品的干润滑剂。你可以把石墨想象成一副卡片——每张卡片都很坚固，但卡片会相互滑动，甚至完全从卡片包中掉下来。当您使用铅笔时，纸张会被擦掉并粘在纸上。
石墨的密度低于金刚石。这是因为纸张之间“浪费”了相对大量的空间。
石墨不溶于水和有机溶剂——原因与金刚石不溶一样。溶剂分子和碳原子之间的吸引力永远不会强大到足以克服石墨中的强共价键。
它导电。离域电子可以在整个薄片中自由移动。如果将一块石墨连接到电路中，电子可能会从薄片的一端脱落，并在另一端被新的取代。
常见问题解答。
石墨的结构是什么？
石墨具有巨大的共价结构，其中：每个碳原子通过共价键连接到其他三个碳原子。碳原子形成具有六边形原子排列的层。各层之间的作用力较弱。
金刚石和石墨的结构是什么？
钻石和石墨都完全由碳制成，最近发现的巴克敏斯特富勒烯（一种含有 60 个碳原子的离散足球形分子）也是如此。然而，这三种材料的碳原子在空间中的排列方式不同，使它们成为碳的同素异形体。
石墨的晶体结构是什么？
石墨（/ˈɡræfaɪt/），古称石墨，是元素碳的结晶形式，其原子排列成六边形结构。它以这种形式自然存在，是标准条件下最稳定的碳形式。
石墨是层状结构吗？
石墨由排列成六元六角环的碳原子层组成。这些环的边缘相互连接。
石墨的结构和性质是什么？
石墨具有巨大的共价结构，其中： 碳原子形成六角环层。层之间没有共价键。每个原子都有一个非键合或离域电子。
石墨的结构和键合方式是什么？
石墨具有由碳原子层组成的巨大共价结构。碳原子有 4 个可用于键合的价电子。在石墨中，每个碳原子共价结合到其他 3 个碳原子上。因此，每个碳原子都有一个不用于成键的电子。
石墨结构简单吗？
石墨的巨大共价结构。石墨具有层状结构，很难在三个维度上令人信服地绘制出来。下图显示了每一层中原子的排列方式，以及层间的间隔方式。
石墨是四面体结构吗？
石墨具有四面体结构是不正确的。石墨是一种天然存在的结晶碳。它存在于变质岩和火成岩中。碳在地壳和上地幔中受热和受压时会形成石墨。
石墨的结构和用途是什么？
石墨是碳的同素异形体。石墨 每个碳原子通过单个共价键与其他 3 个碳原子相连，形成一层排列的六角环。通常，石墨用于铅笔铺设，电池用作电极。它有像结构一样的二维层。
石墨的结构名称是什么？
石墨具有层状结构，由六个碳原子的环组成，这些环排列成间隔很大的水平薄片。因此，石墨在六方晶系中结晶，而与金刚石相同的元素在八面体或四面体晶系中结晶。
哪一种具有类似石墨的结构？
这表明BCN(H)网络中的大部分碳原子具有与石墨相似的结构。
你是如何构造石墨的？
石墨的结构如何解释其物理特性？
石墨的平面结构允许电子在平面内轻松移动。这使得石墨可以导电、导热以及吸收光线，而且与钻石不同，它呈黑色。
什么是石墨烯结构？
石墨烯是单原子厚的石墨层，每个碳原子之间具有强共价键。原子排列成六边形。其特性包括：高熔点和高沸点。石墨烯的许多共价键很牢固，需要大量的能量来破坏它们。
石墨是硬的还是软的？
石墨非常柔软和滑。钻石是人类已知的最坚硬的物质。如果两者都仅由碳制成，是什么赋予了它们不同的特性？答案就在于碳原子之间形成键的方式。
石墨有网状结构吗？
金刚石和石墨是元素碳的不同形式。它们都由巨大的碳原子共价网络结构组成，通过共价键连接在一起。
碳的两种不同结构形式是什么？
当一种元素以不止一种结晶形式存在时，这些形式称为同素异形体；碳的两种最常见的同素异形体是金刚石和石墨。
为什么硅没有石墨结构？
由于 Si 的尺寸比 C 更大且电负性更小，因此它不会发生 sp2-杂化，因此不会形成类石墨结构所需的 pπ-pπ 双键。相反，它更倾向于只进行sp3-杂化，因此硅具有类似金刚石的三维网络结构。
什么是石墨配方？
石墨的化学式是C，分子量：12.01。纳米管、金刚石和石墨是碳的同素异形体，化学式可用“C”表示。
为什么石墨在结构和结合方面是软的？
石墨是碳的一种形式，其中碳原子与其他三个碳原子形成共价键。这些层可以相互滑动，因此石墨比金刚石软得多。
是什么将石墨层结合在一起？
尽管石墨由巨大的分子组成，但它的原子排列成层，可以相互滑过。弱范德华力将各层固定在一起。
石墨和石墨烯的结构有何不同？
石墨和石墨烯之间的主要区别在于，石墨是具有大量碳片的碳的同素异形体，而石墨烯是石墨的单个碳片。这些层中的一层是石墨烯片。石墨烯片根据其尺寸被认为是纳米粒子。
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