为什么钻石最坚硬?

2024-12-27 22:16:08
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回答1:

石是世界上最坚硬的天然物质, 因为钻石由碳元素组成,蕴藏于地壳深处,经历亿万年,在高温高压下结晶,纯化而成。 ┆ 回答:fmy1891 级别:先知 7月4日 14:29 金刚石是典型的原子晶体,在这种晶体中的基本结构粒子是碳原子。每个碳原子都以sp3杂化轨道与四个碳原子形成共价单键,键长为1.55×10^-10m,键角为109°28′,构成正四面体。每个碳原子位于正四面体的中心,周围四个碳原子位于四个顶点上,在空间构成连续的、坚固的骨架结构。因此,可以把整个晶体看成一个巨大的分子(如图所示)。由于C-C键的键能大(为347 kJ/mol),价电子都参与了共价键的形成,使得晶体中没有自由电子,所以金刚石是自然界中最坚硬的固体,熔点高达3550℃,并且不导电。

回答2:

钻石的硬度如此之大,和它们内部的原子分布有着直接的关系,原子排布的越致密,物质的硬度就越大。
其实钻石内部也没什么特别的东西,就只是一堆碳原子而已,碳原子是自然界中非常常见的原子。石墨里面也都是这样的碳原子,如果从微观上来说,钻石和石墨简直就是亲得不能再亲的兄弟俩。
但是石墨是什么东西?我们写字的铅笔里含有很多的石墨,石墨是一种非常柔软的物质,比我们的指甲还要软,大家都是碳原子构成的物质,怎么就差这么多呢?
石墨和钻石之所以差别这么大,都是因为内部碳原子的站位问题。我们知道,在平面结构中,最稳定的形状就是三角形,但是在三维立体结构中,最稳定的结构当属钻石中碳原子的排列分布。
钻石内部的每个碳原子周围都有4个碳原子和它手拉着手紧紧地靠在一起,这样致密的三维结构是自然界中任何一种物质都比不上的。
钻石的密度可达每立方厘米3.5克,这可是石墨的1.5倍,比起石墨来,钻石内部的“原子平均占地面积”可谓非常紧张。
地方不够,结构来凑,正是如此,被挤得满满当当的碳原子才缔造出了自然界最硬的物质。
有压力才有动力,钻石的硬度可以说都是被挤出来的。
不过硬度大不代表强度也大啊!钻石只是不容易划出痕迹而已,它们掉地上一样会碎,它们也一样会被切割成不同的形状。

回答3:

钻石是一种结晶矿物,和石墨一样,都是由自然界中的碳(化学元素C)组成的。

在所有的自然矿物中,钻石具有最高的硬度,尽管钻石是坚硬的,但由于它的脆性,也是易碎的,一颗完好钻石晶体能够很容易的被一个铁锤敲打至粉碎。在所有物质中,钻石具有最高的热传导性,即使像银和铜这样的金属,他们的热传导性也不及钻石。此外,加热时钻石很难或者根本不会膨胀。在温度高达700℃至800℃时钻石会燃烧;在无氧的环境中,当加热到1500℃左右时,钻石会转变成碳。

回答4:

金刚石的碳原子却是交错整齐地排列成立体结构,每个碳原子都紧密地与其他4个碳原子直接连接,构成一个牢固的结晶体,因而显得特别坚硬。天然金刚石产量很少,一般都隐居在地球深处,只有在非常高的温度和巨大的压力之下, 地下熔岩里的碳才有可能经过天然结晶的过程形成贵重的金刚石。由于天然金刚石产量少,所以价格昂贵。人们通常就利用高温高压来制造人造金刚石。

回答5:

是的。
钻石是自然界最硬的矿物,它的摩氏硬度为10.
钻石虽然硬度大,但脆性也很大,正所谓“刚性有余,韧度不足”。
所以在佩戴钻石首饰时,勿与硬物碰撞。尤其是钻石的底尖,棱角处应该加倍小心。