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  啊健身房地方 2007-05-05 00:00:00

  http://www.onlinechem.com/bolan/ShowArticle.asp?ArticleID=386

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  wangbiaocooec 2007-05-14 00:00:00

  金剛石 金剛石晶瑩美麗，光彩奪目，是自然界Z硬的礦石。在所有物質(zhì)中，它的硬度Z大。測(cè)定物質(zhì)硬度的刻畫(huà)法規(guī)定，以金剛石的硬度為10來(lái)度量其它物質(zhì)的硬度。例如Cr的硬度為9、Fe為4.5、Pb為1.5、鈉為0.4等。在所有單質(zhì)中，它的熔點(diǎn)Z高，達(dá)3823K。 金剛石晶體屬立方晶系，是典型的原子晶體，每個(gè)碳原子都以sp3雜化軌道與另外四個(gè)碳原子形成共價(jià)鍵，構(gòu)成正四面體。這是金剛石的面心立方晶胞的結(jié)構(gòu)。 由于金剛石晶體中C—C鍵很強(qiáng)，所有價(jià)電子都參與了共價(jià)鍵的形成，晶體中沒(méi)有自由電子，所以金剛石不僅硬度大，熔點(diǎn)高，而且不導(dǎo)電。 室溫下，金剛石對(duì)所有的化學(xué)試劑都顯惰性，但在空氣中加熱到1100K左右時(shí)能燃燒成CO2。 金剛石俗稱鉆石，除用作裝飾品外，主要用于制造鉆探用的鉆頭和磨削工具，是重要的現(xiàn)代工業(yè)原料，價(jià)格十分昂貴。 石墨 石墨烏黑柔軟，是世界上Z軟的礦石。石墨的密度比金剛石小，熔點(diǎn)比金剛石僅低50K，為3773K。 在石墨晶體中，碳原子以sp2雜化軌道和鄰近的三個(gè)碳原子形成共價(jià)單鍵，構(gòu)成六角平面的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這些網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)又連成片層結(jié)構(gòu)。層中每個(gè)碳原子均剩余一個(gè)未參加sp2雜化的p軌道，其中有一個(gè)未成對(duì)的p電子，同一層中這種碳原子中的m電子形成一個(gè)mZXm電子的大∏鍵(鍵)。這些離域電子可以在整個(gè)兒碳原子平面層中活動(dòng)，所以石墨具有層向的良好導(dǎo)電導(dǎo)熱性質(zhì)。 石墨的層與層之間是以分子間力結(jié)合起來(lái)的，因此石墨容易沿著與層平行的方向滑動(dòng)、裂開(kāi)。石墨質(zhì)軟具有潤(rùn)滑性。 由于石墨層中有自由的電子存在，石墨的化學(xué)性質(zhì)比金剛石稍顯活潑。 由于石墨能導(dǎo)電，有具有化學(xué)惰性，耐高溫，易于成型和機(jī)械加工，所以石墨被大量用來(lái)制作電極、高溫?zé)犭娕?、坩堝、電刷、?rùn)滑劑和鉛筆芯。 碳六十 20世紀(jì)80年代中期，人們發(fā)現(xiàn)了碳元素的第三種同素異形體——C60。 碳六十的發(fā)現(xiàn)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1996年10月7日，瑞典科學(xué)院決定把1996年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予Robert FCurl，Jr(美國(guó))、Harold WKroto(英國(guó))和Richard ESmalley(美國(guó))，以表彰他們發(fā)現(xiàn)C60。 1995年9月初，在美國(guó)得克薩斯州Rice大學(xué)的Smalley實(shí)驗(yàn)室里，Kroto等為了模擬N型紅附近大氣中的碳原子簇的形成過(guò)程，進(jìn)行了石墨的激化實(shí)驗(yàn)。他們從所得的質(zhì)譜圖中發(fā)現(xiàn)存在一系列由偶數(shù)個(gè)碳原子所形成的分子，其中有一個(gè)比其它峰強(qiáng)度大20~25倍的峰，此峰的質(zhì)量數(shù)對(duì)應(yīng)于由60個(gè)碳原子所形成的分子。 C60分子是以什么樣的結(jié)構(gòu)而能穩(wěn)定呢？層狀的石墨和四面體結(jié)構(gòu)的金剛石是碳的兩種穩(wěn)定存在形式，當(dāng)60個(gè)碳原子以它們中的任何一種形式排列時(shí)，都會(huì)存在許多懸鍵，就會(huì)非常活潑，就不會(huì)顯示出如此穩(wěn)定的質(zhì)譜信號(hào)。這就說(shuō)明C60分子具有與石墨和金剛石完全不同的結(jié)構(gòu)。由于受到建筑學(xué)家Buckminster Fuller用五邊形和六邊形構(gòu)成的拱形圓頂建筑的啟發(fā)，Kroto等認(rèn)為C60是由60個(gè)碳原子組成的球形32面體，即由12個(gè)五邊形和20個(gè)六邊形組成，只有這樣C60分子才不存在懸鍵。 在C60分子中，每個(gè)碳原子以sp2雜化軌道與相鄰的三個(gè)碳原子相連，剩余的未參加雜化的一個(gè)p軌道在C60球殼的外圍和內(nèi)腔形成球面大∏鍵，從而具有芳香性。為了紀(jì)念Fuller，他們提出用Buckminsterfullerene來(lái)命名C60，后來(lái)又將包括C60在內(nèi)的所有含偶數(shù)個(gè)碳所形成的分子通稱為Fuller，中譯名為富勒烯。 碳六十的制備 用純石墨作電極，在氦氣氛中放電，電弧中產(chǎn)生的煙炱沉積在水冷反應(yīng)器的內(nèi)壁上，這種煙炱中存在著C60、C70等碳原子簇的混合物。 用萃取法從煙炱中分離提純富勒烯，將煙炱放入索氏(Soxhlet)提取器中，用甲苯或苯提取，提取液中的主要成分是C60和C70，以及少量C84和C78。再用液相色譜分離法對(duì)提取液進(jìn)行分離，就能得到純凈的C60溶液。C60溶液是紫紅色的，蒸發(fā)掉溶劑就能得到深紅色的C60微晶。 碳六十的用途 從C60被發(fā)現(xiàn)的短短的十多年以來(lái)，富勒烯已經(jīng)廣泛地影響到物理學(xué)、化學(xué)、材料學(xué)、電子學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)藥學(xué)各個(gè)領(lǐng)域，極大地豐富和提高了科學(xué)理論，同時(shí)也顯示出有巨大的潛在應(yīng)用前景。 據(jù)報(bào)道，對(duì)C60分子進(jìn)行摻雜，使C60分子在其籠內(nèi)或籠外俘獲其它原子或集團(tuán)，形成類C60的衍生物。例如C60F60，就是對(duì)C60分子充分氟化，給C60球面加上氟原子，把C60球殼中的所有電子“鎖住”，使它們不與其它分子結(jié)合，因此C60F60表現(xiàn)出不容易粘在其它物質(zhì)上，其潤(rùn)滑性比C60要好，可做超級(jí)耐高溫的潤(rùn)滑劑，被視為“分子滾珠”。再如，把K、Cs、Tl等金屬原子摻進(jìn)C60分子的籠內(nèi)，就能使其具有超導(dǎo)性能。用這種材料制成的電機(jī)，只要很少電量就能使轉(zhuǎn)子不停地轉(zhuǎn)動(dòng)。再有C60H60這些相對(duì)分子質(zhì)量很大地碳?xì)浠衔餆嶂禈O高，可做火箭的燃料。等等。

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  布萊恩特339 2007-05-05 00:00:00

  用作還原劑，如在加熱條件下與氧化銅反映 還可以用作吸附劑，入凈水

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