不能,金刚石的化学成分是纯碳,石墨的化学成分也是纯碳,因为石墨中的碳原子是成层排列的,原子间的结合力很小,金刚石中的碳原子则是交错整齐地排列成立方体结构,每个碳原子都紧密地与其它4个碳原子直接连接,构成一个牢固的结晶体,所以同是C,由于结构不同,物理和化学性能也不同
金刚石碳原子的所有价电子,都形成共价键而没有自由电子,所以没有导电性。而在石墨晶体中,碳原
子排列成层状结构,在一个平面层片上碳原子排列成正六角形,碳原子就分布在各六角环的顶点
上,彼此间的距离是143A0。石墨是由许多这样的相互平行的层片构成。相邻两层间的距离是
335A0 。 对每个碳原子来说,它的四个电子只有三个与它在同一平面层内的另外三个碳原子形
成共价键,在层与层之间,由于距离较远,它们不是以化学键联结,而是以较弱的分子间引力相
联结。因此,各层间容易滑移和分离,使石墨具有质软滑腻的特性。由于石墨有一个比较自由的、
未成键的电子,故石墨能导电。
结构是相同的。但是问题不是出在这里。
想要弄明白这个问题,首先要了解能带理论。
简单介绍一下能带理论
能带理论是对金属而言的,最简单的是锂。能带理论是对金属晶体运用分子轨道理论宏观表现。
把所有锂原子的2s能级线性组合,形成一个导带和价带。对于锂金属晶体而言,价带正好填满,导带是空的。金属的导带和价带没有能量差,所以电子可以在价带和导带自由跃迁。所以是导电的。
可以把金刚石,硅,锗,都利用相似的方法来看。他们都是sp3杂化的,把这些sp3轨道线性组合生成分子轨道-成键sigma和反键sigma。价带(成键sigma)正好是填满的,导带(反键sigma)是空的。但是对于金刚石而言,导带和价带之间的能量差是55eV,是非常大的。所以是不导点的。顺着这一族元素往下走,能级差越来越小,到硅,锗已经是半导体。在往下锡,铅就是导体(金属)了。
如果你在读高中或者初中的话,应该还没法理解,就作为课外兴趣读读吧。如果你在读大学的话,翻阅相关的化学书,找一下能带理论的部分读读。
石墨是同素异形体,在石墨中价带和导带几乎重合,没有禁带的存在,所以导电。
金刚石中禁带很大,不导电,是绝缘体。
所以类石墨导电。类金刚石碳膜不导电,但是加入其它物质的话,会成为半导体
1个大气压下金刚石根本没有熔点,加热到熔融之前会发生结构变化,转变成石墨,然后石墨熔融成液体。只有在高压下才能获得熔融金刚石。
无论什么情况下,熔融后共价键都会大量断裂。液体其实可以看成石墨或金刚石结构碎片(若干碳原子形成的微观尺度金刚石或石墨结构),碎片之间没有化学键作用。进一步加热则碎片内部共价键也断裂,最终变成气体。
熔融的石墨会导电,熔融的金刚石不导电。
以上就是关于金刚石能导电吗为什么全部的内容,包括:金刚石能导电吗为什么、为什么石墨而金刚石不导电、为什么金刚石不导电,而硅,锗均为半导体等相关内容解答,如果想了解更多相关内容,可以关注我们,你们的支持是我们更新的动力!