1樓:匿名使用者
青島華泰石墨為您解答:
金剛石和石墨在一定條件下可以發生轉化,這個轉化是物理變化還是化學變化呢?我們可從以下幾個方面的分析來這個問題。
1.化學變化的特徵。
我們知道,化學變化通常叫做化學反應。化學變化是變化時都生成了其他物質的變化。物質通過化學反應轉變為性質上完全不同的新物質,這就是化學變化的特徵。
當石墨這種由碳組成的單質在一定的條件下變成金剛石時,雖然金剛石也是由碳組成的單質,但金剛石的性質和石墨大不相同(化學性質石墨比金剛石活潑些);它是碳的另一種單質。這就可見變化過程中金剛石是由石墨變成的新物質。有新物質生成的變化,就不是物理變化。
2.晶體結構。
石墨轉變為金剛石時,石墨晶體結構被破壞;石墨中層與層之間不牢固的結合力拉斷或變動,或同時也將六角平面上各碳原子間的化學鍵和結合方式來個「大變動大改組」,使它們之間的結合按照金剛石的形式和要求,有規則地結合成為立方面心結構。即由石墨的層狀結構轉變為金剛石的正四面體結構。根據同一種物質只有一種結構的事實,石墨和金剛石是晶體結構不同的兩種物質。
既然變化過程中由一種物質轉變為另一種物質,就不是物理變化。由此可見,物質由一種結構轉變為另一種結構是個化學變化過程。
早悶3.熱效應。
乙個化學反應在進洞譽行時,常伴有能量的變化,這個能量變化可以表現為光能、電能、機械能或熱能等形式,而常表現為熱能形式,有時要釋放熱量,有時則吸收熱量。金剛石在隔絕空氣的條件下加熱到1000℃,可轉變為石墨:
這個轉變是個放熱反應。說明了在這個轉變過程中發生化學反應時的能量轉化為熱的形式。當石墨變成金剛石時就是乙個吸收熱能的化學反應。因此,石墨在一定條件下轉變為金剛石不是物理變化。
4.催化劑。
石墨轉變為金剛石須在高溫高壓下進行,甚至在溫度2000℃~4000℃和壓強6萬~12萬個大氣壓下陸顫彎,這個轉變速率仍然不大,還需用鉻、鐵和鉑等作催化劑。根據催化劑只能改變化學反應速率的原理,催化劑就不能改變物理變化的速率了。石墨轉變為金剛石時,使用催化劑是為了加快反應速率。
如果這一轉變是物理變化的話,使用催化劑不就失去了意義嗎?可見這個轉變不是物理變化。
綜上所述,金剛石和石墨在一定條件下的相互轉化是個化學變化。凡是同素異形體在一定條件下的互變都是化學變化。有人說金剛石和石墨在一定條件下的相互轉化是個物理變化過程,這種說法是不正確的。
希望 謝謝!
2樓:信必鑫服務平臺
高溫高壓下改變原子排列,可以使石墨變成金剛石。即石墨在5-6萬大氣壓((5-6)×103mpa)及攝氏1000至2000度高溫下,再用金屬鐵、鈷、鎳等做催化劑,可使石墨轉變成金剛石。
金剛石和石墨的化學成分都是碳(c),稱「同素異形體」。從這種稱呼可以知道它們具有相同的「質」,但「形」或「性」卻不同,且有天壤之別,金剛石是目前最硬的物質,而石墨卻是最軟的物質之一。石墨在高溫高壓的狀態下是可以變成金剛石的,但只是吸熱是變不成金剛石的。
1938年學者羅西尼通過熱力學計算,奠定了合成金剛石的理論基礎,算出要使石墨變成金剛石,至少要在謹氏15000個大氣壓、攝氏1500度的高溫條件下才可以,到50-60年代建成了能達到上述條件的儀器裝置。
拓展資祥返散料:
石墨特質:石墨是元素碳的一種同素異形體,每個碳原子的周邊連結著另外三個碳原子(排列方式呈蜂巢式的多個六邊形)以共價鍵結合,構成共價分子。
由於每個碳原子均會放出乙個電子,那些電子能夠自由移動,因此石墨屬於導電體。 石墨是其中一種最軟的礦物,它的用途包括製造世掘鉛筆芯和潤滑劑。碳是一種非金屬元素,位於元素週期表的第二週期iva族。
金剛石特質:
金剛石是在地球深部高壓、高溫條件下形成的一種由碳元素組成的單質晶體,是指經過琢磨的金剛石。金剛石是無色正八面體晶體,其成分為純碳,由碳原子以四價鍵鏈結,為目前已知自然存在最硬物質。由於金剛石中的c-c鍵很強,所有的價電子都參與了共價鍵的形成,沒有自由電子,所以金剛石硬度非常大,熔點在華氏6900度,金剛石在純氧中燃點為720~800℃,在空氣中為850~1000℃,而且不導電。
如何使石墨變成金剛石
3樓:新科技
目前使李笑石墨變成金剛石有兩種方法:
1、置石墨於5至6萬單位大氣壓和1000攝氏度高溫下,再用金屬鐵、鈷、鎳等做催化劑,使石墨轉變成金剛石。
2、將石墨通過雷射哪橘含加熱後用二氧化碳還原法制備金剛石。
石墨:元素碳的一種同素異形體,質地較軟伍春,可用於製造鉛筆芯和潤滑劑。
金剛石:一種由碳元素組成的礦物,是碳元素的同素異形體,也是自然界中天然存在的最堅硬的物質。
如何使石墨變成金剛石
4樓:科創
分類: 教育/科學 >>科學技術 >>工程技術科學。
問題描述:簡單點說。解析:
金剛石和石墨的化學成分都是碳(c),稱「同素異形體」。從這種稱呼可以知道它們具有相同的「質」
但「形」或「性」卻不同,且有天壤之別,金剛石是目前最硬的物質,而石墨卻是最軟的物質之一。
石墨和金剛石的硬度差別如此之大,但人們還是希望能用人工合成方讓爛法來獲取金剛石,因為自然界中。
石墨(碳)藏量是很豐富的。但是要使石墨中的碳變成金剛石那樣排列的碳,不是那麼容易的。石墨在5-6萬。
大氣壓((5-6)×103mpa)及攝氏1000至度高溫下,再用金屬鐵、鈷、鎳等做催化劑,可使石墨轉變成金。
剛石。目前世界上已有十幾個國家(包括我國)均合成出了金剛石。但這種金剛石因為顆粒很細,主要用途。
是做磨料,用於切削戚滑銷和地質、石油的鑽井用的鑽頭。當前,世界金剛石的消費中,80%的人造金剛石主要是。
用於工業,它的產量也遠遠超過天然金剛石的產量。
最初合成的金剛石顆粒呈黑色,大高遊小,重約克拉(用於寶石的金剛石一般最小不能小於克。
拉)。現在我國研製的大顆粒金剛石達3mm以上,美國、日本等已製成克拉多的金剛石。我們說金剛石。
已從石墨中「飛」出,寶石級的人造金剛石也會在不久的將來**於市場。
石墨變成金剛石是什麼變化
5樓:張三**
物理變化和化學變化的唯一判斷方法就是有沒有新的物質生成。其中有新物質生成的是化學變化,沒有新物質生成的是物理變化。
石墨和金剛石都是由碳組成。但石墨是層狀結構,每一層中碳原子之間形成正六邊形,層與層由範德華力連線;
金剛石是正四面體的結構,每個碳原子之間靠著共價鍵連線在一起戚枯渣,效能非常穩定。兩種物質都是碳的同素異形體,雖高悄然都是由碳組成,但是其中的結構完全不一樣,因此,兩者不是同一物質。
所以,石墨變成金剛石敗滾是屬於化學變化而非物理變化。
石墨轉化為金剛石是什麼變化
6樓:黑科技
石墨的主要成分是碳,金剛石的主要成分也是碳,石墨和金剛石是兩種不同的物質,石墨是鉛筆芯的主要原料,金剛石可以做鑽石,所以兩都雖然是由同種元素組成,但空間結構不同,所以是不同物質,所以石墨變金剛石是有新物質生成,所以是化學變化。辨析物理變化和化學變化。
物理變化就是物體僅發生形狀、大小、密度、形態、帶電量、溫度等方面的變化,比如冰碎了,水蒸發等。其實質是保持物質化學性質的最小粒子本身不變,只是粒子之間的間隔運動發生了變化。
化學變化就是化學反應。化學變化是變化時都生成了其他物質的變化。物質通過化學反應轉變為性質上完全不同的'新物質,這就是化學變化的特徵,化學變化常伴隨發光、發熱、顏色變化、產生氣體、生成沉澱等現象,可輔助判斷是否是化學變化。
微觀來講就是組成物體的分子被破壞成單個原子,原子又重新組成新分子的過程,其特點說有新物質生成。如鐵的生鏽、節日的焰火、酸鹼中和,鎂條的燃燒等等。化學變化不但生成新物質,還會伴隨著能量變化,這種能量變化通常表現為熱能、光能和電能的釋放或吸收。
在化學變化過程中一定發生物理變化,但在物理變化過程中不一定發生化學變化。
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