纯净的、单质状态的碳有金刚石、石墨和C60(又称富勒烯或足球烯) , 此外 , 还有C36、C70、C84、C240、C540、碳纳米管等 。它们是碳的同素异形体 。而作为混合物的碳单质无定形碳 , 又由4个成员组成:焦炭 , 炭黑 , 活性炭 , 木炭 。
由碳组成的单质纯净的、单质状态的碳有金刚石、石墨和C60(又称富勒烯或足球烯) , 此外 , 还有C36、C70、C84、C240、C540、碳纳米管等 。它们是碳的同素异形体 。而作为混合物的碳单质无定形碳 , 又由4个成员组成:焦炭 , 炭黑 , 活性炭 , 木炭 。
常见的三种碳单质常见的三种碳单质:金刚石 , 石墨 , C60 。
世界上最著名的金刚石产地在南部非洲 。这个地区的金刚石常常存在死火山的喷井中 。人们认为它们是在极高的温度和压强下慢慢地形成的 。开采出来的金刚石并没有宝石的外形和光彩 , 通过切割和磨光等工艺才给它们以光耀的外形 。
金刚石是最硬的物料 。它是碳的最密集的形式 , 密度大约是水的3.5倍 。它的硬度(抗磨性)和密度都可以用它的结构来解释 。注意 , 每个碳原子都与其它的四个最靠近的近邻形成四面体的取向 , 这种类型的结构能使晶体在三维空间中有很高的强度 。这种刚性结构给金刚石以硬度 。由于原子之间的小距离而造成的紧密性给金刚石以极高的密度 。
金刚石的共价网状结构是它具有极高熔点的原因 。由于所有的价电子都被用来形成了共价键 , 因而没有一个可以自由移动 。这解释了金刚石为什么是电的非导体 。由于它极高的硬度 , 金刚石被用于切割、钻孔和研磨 。金刚石常被用来作为经久耐用的唱机针头 。
天然的石墨矿床在世界各地都有发现 。主要的产地是韩国、奥地利、朝鲜和俄罗斯 。
石墨的柔软性几乎与金刚石的硬性同样著称 。它很容易被粉碎 , 并有滑腻的感觉 。石墨晶体的横断面呈六角(六边)形 , 密度是2.26克/厘米3 。石墨虽然是一种非金属 , 但它是电的相当好的导体 。
C60(碳60简称为C60) 分子是一种由60个碳原子结合形成的稳定分子 , 它形似足球 , 主要应用于材料科学 , 超导体等方面 。它具有60个顶点和32个面 , 其中12个为正五边形 , 20个为正六边形 , 它形似足球 , 因此又被称为足球烯 。
碳的单质有哪些?~~~~~急石墨、金刚石、
富勒烯
(fullerene,C60、C72等)
石墨烯(graphene , 即单层石墨)
碳纳米管(Carbon
nanotube ,
具有典型的层状中空结构特征)
单斜超硬碳
(M-carbon , 低温后石墨高压相 , 具有单斜结构 , 其硬度接近金刚石)
无定形碳(Amorphous , 不是真的异形体,内部结构是石墨)
赵石墨(Chaoite , 石墨与陨石碰撞时产生 , 具有六边形图案的原子排列)
【由碳组成的单质】汞黝矿结构(Schwarzite , 由于有七边形的出现 , 六边形层被扭曲到“负曲率”鞍形中的假想结构)
纤维碳(Filamentous
carbon , 小片堆成长链而形成的纤维)
碳气凝胶(Carbon
aerogels , 密度极小的多孔结构 , 类似于熟知的硅气凝胶)
碳纳米泡沫(Carbon
nanofoam , 蛛网状 , 有分形结构 , 密度是碳气凝胶的百分之一 , 有铁磁性)
碳单质有哪些东西?金刚石、石墨和C60(又称富勒烯或足球烯) , 此外 , 还有C36、C70、C84、C240、C540、碳纳米管等 。它们是碳的同素异形体 。
碳在地壳中的含量为0.026% , 在自然界中分布很广 。以化合物形式存在的碳有煤、石油、天然气、动植物体、石灰石、白云石、二氧化碳等.目前全世界已经发现的化合物种类已达400多万种 , 其中绝大多数是碳的化合物 , 不含碳的化合物不超过10万种 。在现有的112种元素中 , 除碳以外的111种元素 , 它们之间所形成化合物数目 , 大约仅是碳这一种元素所形成化合物总数的1/40 。碳是地球上化合物种类最多的元素 。
众所周知 , 生命的基本单元氨基酸、核苷酸是以碳元素做骨架变化而来的 。先是一节碳链一节碳链地接长 , 演变成为蛋白质和核酸;然后演化出原始的单细胞 , 又演化出虫、鱼、鸟、兽、猴子、猩猩 , 直至人类 。这三四十亿年的生命交响乐 , 它的主旋律是碳的化学演变 。可以说 , 没有碳就没有生命 。碳是生命世界的栋梁之材 。
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