Waarom zijn de smelt- en kookpunten van grafiet en diamant zo hoog?

Waarom zijn de smelt- en kookpunten van grafiet en diamant zo hoog?
Anonim

Antwoord:

Omdat zowel grafiet als diamant niet-moleculaire soorten zijn, waarbij elk C-atoom gebonden is aan andere koolstofatomen door sterke chemische bindingen.

Uitleg:

Zowel diamant als grafiet zijn netwerk-covalente materialen. Er zijn geen afzonderlijke moleculen en verdamping zou het verstoren van sterke interatomaire (covalente) bindingen betekenen. Ik ben niet zeker van de fysieke eigenschappen van buckminsterfullerene, 60 koolstofatomen gerangschikt in een voetbalvorm, maar omdat deze soort moleculair is, zijn de smelt- / kookpunten aanzienlijk lager dan de niet-moleculaire analogen. Dus, omdat we fysische wetenschappers zijn, is dit je huiswerk: vind de smeltpunten van de drie koolstofallotropes en rationaliseer ze op basis van hun moleculaire karakter.

Antwoord:

Beide hebben een vergelijkbare reden als hun structuur sterk op elkaar lijkt; het verschil is dat grafiet lagen heeft "verbonden" door zwakke inter-moleculaire krachten.

Uitleg:

Diamant:

Er is veel energie nodig om de sterke covalente bindingen tussen de koolstofatomen te overwinnen. Het heeft dus hoge smelt- en kookpunten.

Grafiet:

Hoewel er weinig energie nodig is om de zwakke intermoleculaire krachten tussen de lagen te overwinnen, is er nog veel energie nodig om de sterke covalente bindingen tussen de koolstofatomen te overwinnen.