Hvorfor er grafitens smeltepunkt og kogepunkt, og diamant så højt?

Svar:

Fordi både grafit og diamant er ikke-molekylære arter, hvor hvert bestanddel C-atom er bundet til andre carbonatomer ved stærke kemiske bindinger.

Forklaring:

Både diamant og grafit er netværkskovalente materialer. Der er ingen diskrete molekyler, og fordampning ville betyde forstyrrende stærke interatomiske (kovalente) bindinger. Jeg er ikke sikker på de fysiske egenskaber hos buckminsterfullerene, 60 carbonatomer arrangeret i en fodboldform, men fordi denne art er molekylær, ville dens smelte / kogepunkter være væsentligt lavere end dens ikke-molekylære analoger. Så, fordi vi er fysikere, er det dit hjemmearbejde: Find smeltepunkterne for de tre carbonallotroper og rationaliser dem på grundlag af deres molekylære egenskaber.

Svar:

Begge har en lignende grund, da deres struktur er meget ens; forskellen er grafit har lag "forbundet" med svage inter-molekylære kræfter.

Forklaring:

Diamant:

En masse energi er nødvendig for at overvinde de stærke kovalente bindinger mellem carbonatomerne. Således har den høje smelte- og kogepunkter.

Grafit:

Selvom der ikke er brug for lidt energi for at overvinde de svage intermolekylære kræfter mellem lagene, er der stadig brug for meget energi for at overvinde de stærke kovalente bindinger mellem carbonatomerne.