高校问答青年项羽:"C（石墨）→C（金刚石） "
来源：百度文库 编辑：高校问答 时间：2024/05/14 12:38:40
本人于多天前回答了一道题目，如下：
C（石墨）→C（金刚石）
这是一个可逆反应，正反应是一个吸热反应。
根据这些条件能否判断石墨比金刚石稳定？
问题补充：为什么？
提问者： 大飞虾 - 见习魔法师 二级 ( 182 )
我提供了一条错误的答案，且被误选为最佳答案，但经本人的多方求证，我确定，我的答案是错误的，特此声明，在此向对各位造成不必要麻烦的同志道歉，并修正答案如下：
只要是同素异性体，就可以利用“能量越低，越稳定”的规则，这是从宏观上来讲，从微观上讲，金刚石的共价键键长要比石磨的长，所以石磨的键能要比金刚石大，也就是说石磨更稳定。
但本人另有疑问：石磨在高温高压的条件下可以变成金刚石（吸收能量），金刚石在隔绝空气加热的情况下也可以变成石磨（也吸收能量），这是为什么？
C（石墨）→C（金刚石）
这是一个可逆反应，正反应是一个吸热反应。
根据这些条件能否判断石墨比金刚石稳定？
问题补充：为什么？
提问者： 大飞虾 - 见习魔法师 二级 ( 182 )
我提供了一条错误的答案，且被误选为最佳答案，但经本人的多方求证，我确定，我的答案是错误的，特此声明，在此向对各位造成不必要麻烦的同志道歉，并修正答案如下：
只要是同素异性体，就可以利用“能量越低，越稳定”的规则，这是从宏观上来讲，从微观上讲，金刚石的共价键键长要比石磨的长，所以石磨的键能要比金刚石大，也就是说石磨更稳定。
但本人另有疑问：石磨在高温高压的条件下可以变成金刚石（吸收能量），金刚石在隔绝空气加热的情况下也可以变成石磨（也吸收能量），这是为什么？
金刚石的结构比石墨紧密（密度也是金刚石大），所以高压下，容易形成高密度的金刚石，当然吸收能量也是必需的
金刚石在隔绝空气加热，虽然是吸热，这些热是仅用于破坏金刚石结构，使之转变为更稳定的石墨而已
金刚石是原子晶体，石墨是片状混合型晶体。在金刚石中,碳原子形成四个SP3杂化轨道,以共价键彼此相连,每一个碳原子都处于与它直接相连的四个碳原子所组成的正四面体的中心,组成了整个一块晶体.,碳碳键的键能平均为83千卡/摩，键长为1.54埃，石墨是层片状结构，在同一层中碳原子以正六边形连结成一个平面，键长为1.415埃。在层与层之间是以微略的范德华力结合。它们之间的相互转化绝不是可逆反应，不能用可逆反应的热效应原理来判断谁稳定，谁不稳定。只能用相互转换时的外界条件的难易程度来判处。金刚石变石墨外界条件简单，而石墨变金刚石要高温、高压，能量负出多，说明石墨比金刚石稳定。因水平面不高，可能有错！见谅。另外因金刚石的内能高于石墨，所以当金刚石变石墨时，只要加热破坏SP3杂化让原子重排为SP2杂化的片状结晶，又因石墨的内能较低，要将SP2杂化转变为内能高的SP3正四体结构，需要外加更多的能量和压强。
用能量来改变金刚石和石磨的原子组成结构,什么键断啊什么的....