金刚石的熔点为3550℃。
金刚石是一种由碳元素组成的矿物,也是常见的钻石的原身,为已知自然界中存在最硬物质,俗称“金刚钻”,目前最大的一颗金刚石是加拿大出土的重量高达552克拉的黄色金刚石。
石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。金刚石的用途非常广泛,例如工艺品、工业中的切割工具,也是一种贵重宝石。
结构性质
金刚石结构分为等轴晶系四面六面体立方体与六方晶系。
在金刚石晶体中,碳原子按四面体成键方式互相连接,组成无限的三维骨架,是典型的原子晶体。每个碳原子都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键,构成正四面体。
由于金刚石中的C-C键很强,所以所有的价电子都参与了共价键的形成,没有自由电子,所以金刚石不仅硬度大,熔点极高,而且不导电。在工业上,金刚石主要用于制造钻探用的探头和磨削工具,形状完整的还用于制造首饰等高档装饰品,其价格十分昂贵。
金刚石是典型的原子晶体,熔点高达3550℃,是硬度最大的单质:沸点为4827℃。原子晶体的熔点都比较高的。金刚石结构为以正四面体为基本结构单元形成的空间网状的物质,这种结构方式稳定性强。且其基本构成微粒间的作用力是化学键中间能最大的共价键,所以增大其基本构成微粒间的距离难度很大,表现为熔点较高.金刚石,石墨也是碳,只是他们的原子排列结构的空间不一样,导致了他们的熔点、硬度、外观有很大差异。像石墨的原子排列是平面的,平面与平面之间受分子力作用,而金刚石,钻石的原子排列是空间四面体的,原子之间受原子力的作用。原子作用力远远大于分子足有用力,因此,外观上看上去非常硬。他们都可以然绕,只是燃烧所需要的温度不一样而以。
从片层内部来看,石墨是原子晶体;从片层之间来看,石墨是分子晶体(总体说来,石墨应该是混合型晶体);而金刚石是原子晶体。石墨晶体的熔点反而高于金刚石,似乎不可思议,但石墨晶体片层内共价键的键长是1.42×10-10m,金刚石晶体内共价键的键长是1.55×10-10m。同为共价键,键长越小,键越牢固,破坏它也就越难,也就需要提供更多的能量,故而熔点应该更高