为什么石墨比金刚石稳定

Question

如题所述

Answer 1

首先要说明的是石墨比较特殊，是属于过渡型晶体，既有分子晶体又有原子晶体。而考虑同素异形体的稳定性即考虑其单质之间的键能，键能越小，越稳定，键就越短，由于石墨比较特殊，是属于过渡型晶体，既有分子晶体又有原子晶体。导致其CC键比金刚石短，所以更稳定。不要误以为金刚石坚硬就更稳定，这种说法是错误的。这里的稳定性是热稳定性和化学稳定性。

Answer 2

金刚石是每个碳原子都以sp3杂化轨道与四个碳原子形成共价单键，每个原子分到2个价电子。石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合，而每个碳原子还有一个2p轨道，其中有一个2p电子。这些p轨道又都互相平行，并垂直于碳原子sp2杂化轨道构成的平面，形成了大π键。因而这些π电子可以在整个碳原子平面上活动，类似金属键的性质。每个原子分到8/3个价电子。所以石墨的键能比金刚石要大！虽然石墨有层间范德华力，但是石墨的层内共价键比金刚石的共价键要短，能量高，因此化学性质相对稳定。
石墨有离域,所以有可以移动的电子,所以导电