书城童书化学探谜
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第50章 同素异形体——金刚石与石墨

坚硬的金刚石与软、脆的石墨、木炭是“孪生兄弟”,都由碳元素构成,是同素异形体。

纯净的金刚石应该是无色透明的。金刚石比同体积的水重三倍半,又硬得出奇,是最硬的物质。可以用来刻划玻璃和制作钻机的钻头,开采石油。

石墨是松软的、不透明的灰黑色细鳞片状的晶体。它同金刚石恰恰相反,是最软的矿物之一。把石墨和粘土混合,就可以用来做铅笔芯。掺的粘土越多,铅笔芯越硬。干电池中的碳精棒,也是它的一种“化身”。

炭黑是极细的碳粉末,是比较纯粹的无定形碳。它在黑色的油墨里充当了颜料的“主角”。

为什么由同一种碳原子组成的物质,外貌、性质却大不相同呢?科学家研究后发现,原来这是由于原子的排列形式不一样引起的。金刚石是结晶碳,每一个碳原子周围有四个原子,距离都是相等的,原子之间组成一个强有力的整体。而石墨内部的一个碳原子同相邻的四个原子间的距离是不相等的。离得较远的两原子之间的“拉力”较弱,容易断裂,这样,金刚石和石墨就出现了硬和软的不同“个性”。