Tại sao các điểm nóng chảy và sôi của than chì, và kim cương rất cao?

Tại sao các điểm nóng chảy và sôi của than chì, và kim cương rất cao?
Anonim

Câu trả lời:

Bởi vì cả than chì và kim cương đều là các loài không phân tử, trong đó mỗi nguyên tử C cấu thành liên kết với các nguyên tử carbon khác bằng các liên kết hóa học mạnh.

Giải trình:

Cả kim cương và than chì là vật liệu cộng hóa trị mạng. Không có các phân tử rời rạc, và hóa hơi có nghĩa là phá vỡ liên kết tương tác mạnh (cộng hóa trị). Tôi không chắc về các tính chất vật lý của buckminsterfullerene, 60 nguyên tử carbon được sắp xếp theo hình dạng bóng đá, nhưng vì loài này là phân tử, điểm nóng chảy / sôi của nó sẽ thấp hơn đáng kể so với các chất tương tự không phân tử. Vì vậy, bởi vì chúng tôi là các nhà khoa học vật lý, đây là bài tập về nhà của bạn: tìm điểm nóng chảy của ba đồng vị carbon và hợp lý hóa chúng trên cơ sở phân tử của chúng.

Câu trả lời:

Cả hai đều có một lý do tương tự vì cấu trúc của chúng rất giống nhau; sự khác biệt là than chì có các lớp "kết nối" bởi các lực liên phân tử yếu.

Giải trình:

Kim cương:

Rất nhiều năng lượng là cần thiết để vượt qua các liên kết cộng hóa trị mạnh giữa các nguyên tử carbon. Vì vậy, nó có điểm nóng chảy và sôi cao.

Than chì:

Mặc dù cần ít năng lượng để vượt qua các lực liên phân tử yếu giữa các lớp, nhưng vẫn cần rất nhiều năng lượng để vượt qua liên kết cộng hóa trị mạnh giữa các nguyên tử carbon.