为什么碳单质，石墨，与金刚石在硬度和导电性上存在差异'

Question

如题所述

Answer 1

Answer 2

碳单质、金刚石和石墨的硬度不同的原因是：构成它们的碳原子的排列方式不同。
金刚石与石墨是碳的同素异形体，同素异形体彼此间物理性质有差异要从结构上分析，即原子排列方式的不同造就了其物理性质的差异。
金刚石中的碳原子是正四面体结构，硬度很大；石墨中的碳原子是正六边形结构，并且形成层状,硬度较小；正是因为金刚石和石墨里碳原子的排列不同，才导致了金刚石和石墨的物理性质有很大差异的。

石墨导电
金刚石是绝缘体，不导电，但是导热性好
C60常态下不导电。
能否导电取决于结构中是否有电子的自由移动：石墨是层状结构，每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键，每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷，传电方向主要是层状方向，碳原子以sp2杂化轨道和邻近的三个碳原子形成共价单键，构成六角平面的网状结构，这些网状结构又连成片层结构。层中每个碳原子均剩余一个未参加sp2杂化的p轨道，其中有一个未成对的p电子，同一层中这种碳原子中的m电子形成一个m中心m电子的大∏键(键)。这些离域电子可以在整个儿碳原子平面层中活动，所以石墨具有层向的良好导电而金刚石中，由于晶体中C—C键很强,所有价电子都参与了共价键的形成,晶体中没有自由电子，故导电性是没有的。