金刚石可以燃烧,在高温并且有氧气的情况下也确实会被烧掉,但是和碳的燃烧不一样,碳的燃烧是整个碳被烧红,然后外部和氧气接触燃烧的。而钻石的燃烧过程是:不论多么高的温度,他依然是无色透明的,外部的碳原子结构接触氧气慢慢消失。
由于金刚石中的C-C键很强,所有的价电子都参与了共价键的形成,没有自由电子,所以金刚石硬度非常大,熔点在华氏6900度,金刚石在纯氧中燃点为720——800℃,在空气中为850——1000℃,而且不导电。
什么是金刚石
金刚石是一种由碳元素组成的矿物,与石墨互为同素异形体,主要分为天然金刚石和人造金刚石两类。碳原子之间以sp3杂化轨道键合形成的立方晶系晶体,为无色透明、高压稳定的超硬材料,与石墨一起构成了碳的代表性同素异形体。其具有较稳定的化学性质,拥有超常的硬度、较好的折射率和耀眼的色彩等特点。
金刚石是由什么构成的
金刚石是碳元素以单质形态出现的一种结构,整个金刚石可以视为一个大分子,其内部结构是每个碳原子周围4个碳原子形成的空间网状结构。
如果把碳—碳键用两个硅—氧化学键代替,二氧化硅和金刚石具有类似结构,每个硅原子周围4个氧原子,每个氧原子周围2个硅原子。
摩氏硬度10,新摩氏硬度15,显微硬度10000kg/mm2,显微硬度比石英高1000倍,比刚玉高150倍。金刚石硬度具有方向性,八面体晶面硬度大于菱形十二面体晶面硬度,菱形十二面体晶面硬度大于六面体晶面硬度。
依照摩氏硬度标准共分10级,钻石(金刚石)为最高级第10级;如小刀其硬度约为5.5、铜币约为3.5至4、指甲约为2至3、玻璃硬度为6。
金刚石相关例题及解析
下列分子构型呈正四面体结构的是(C)。
①P4、②NH3、③CCl4、④金刚石、⑤CH4、⑥SiO2、⑦H2O、⑧CO2
A、①③④⑤
B、①③④⑤⑥
C、①③⑤
D、④⑤
分析:分子构型呈正四面体结构,说明该物质是分子晶体,分子中中心原子价层电子对个数是4且不含孤电子对,据此分析解答。
解答:①P4是分子晶体,为正四面体结构,四个P原子分别位于正四面体四个顶点上,故正确;
②NH3为分子晶体,N原子价层电子对是4且含有一个孤电子对,所以为三角锥形结构,故错误;
③CCl4为分子晶体,C原子价层电子对个数是4且不含孤电子对,所以为正四面体结构,故正确;
④金刚石为原子晶体,没有分子,故错误;
⑤CH4为分子晶体,C原子价层电子对个数是4且不含孤电子对,所以为正四面体结构,故正确;
⑥SiO2为原子晶体,没有分子,故错误;
⑦H2O为分子晶体,O原子价层电子对个数是4且含有两个孤电子对,所以为V形结构,故错误;
⑧CO2为分子晶体,C原子价层电子对个数是2且不含孤电子对,为直线形结构,故错误。
故选C。
点评:本题考查分子空间构型及晶体类型判断,为高频考点,明确价层电子对互斥理论及其适用范围即可解答,易错选项是④,金刚石中每个C原子和四个C原子形成正四面体结构,但金刚石是原子晶体,题目难度不大。