大家好,为什么碳的化学性质不活泼,自然界中却有很多碳的化合物相信很多的网友都不是很明白,包括碳为什么轻也是一样,不过没有关系,接下来就来为大家分享关于为什么碳的化学性质不活泼,自然界中却有很多碳的化合物和碳为什么轻的一些知识点,大家可以关注收藏,免得下次来找不到哦,下面我们开始吧!
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为什么碳的化学性质不活泼,自然界中却有很多碳的化合物
答:单质碳的化学性质不活泼,但是有很多应用方式。
常见的单质碳分为晶体和无定形两种,晶体碳就是常说的钻石,无定形碳就是石墨,这些差异是由原子排列方式的差异造成的。钻石大家都知道,价值不用多说,不过自然界存在的量极少。咱们就说说人工合成的钻石吧,人工合成的钻石通常可以很小,但是钻石的硬度很大,因此可以用来做切割机的刀头,常用的玻璃刀就是用它制作的,此外,还有切割机上的砂轮等,都有它的参与。不过,碳化氮晶体也有很高的硬度,也可以用来做刀头。
无定形碳主要是石墨,石墨是独特的片层结构,而且耐高温,可以用来做润滑剂,另外,据说飞机上的刹车片也含有石墨,不过利用的是耐高温性质,不是润滑。石墨具有导电性而且相对惰性,因此可以用来作为电池等的电极。石墨具有吸附作用,也可以用作吸附剂,吸附有毒有害物质,防毒面具中就含有石墨。最后就是可以用来书写,碳素墨水,铅笔等都是石墨。
最后的最后,最新的研究发现,碳还有一种特殊的足球状的分子机构,由60个碳原子组成,被称为“富勒烯”或者“足球烯”。这种结构可以用来合成一种新型的高分子材料——碳纤维,它的微观结构是由碳原子组成的管状结构。这种材料强度大,质量轻,是一种应用前景很好的新型材料。现在市面的有的自行车的车架就是用这种材料制成。
为什么碳纤维材料那么轻为什么那么硬
碳纤维材料的构成,就是一个较简便的物质,而且让碳内部结构更加的稳定。在整个自然界当中,最稳定的物质莫过于碳含硅的纤维材料,而硅就是我们自然界当中最坚的物质的一种衍生物,也就是钻石的构成,而且钻石本身也是一定程度上,硅和碳两者相互结合所产生的一个产物。而碳纤维能够内部的质量变低,而物体的稳定性大幅度上升。所以现在碳纤维成为什么既轻又硬的原因。
为什么纳米做的钢铁结实还很轻
碳纳米管其强度为钢的100倍,重量则只有钢的1/6。
碳纳米管具有典型的层状中空结构特征,构成碳纳米管的层片之间存在一定的夹角碳纳米管的管身是准圆管结构,并且大多数由五边形截面所组成。管身由六边形碳环微结构单元组成,端帽部分由含五边形的碳环组成的多边形结构,或者称为多边锥形多壁结构。是一种具有特殊结构(径向尺寸为纳米量级,轴向尺寸为微米量级、管子两端基本上都封口)的一维量子材料。它主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。层与层之间保持固定的距离,约为0.34nm,直径一般为2~20nm。
由于其独特的结构,碳纳米管的研究具有重大的理论意义和潜在的应用价值,如:其独特的结构是理想的一维模型材料;巨大的长径比使其有望用作坚韧的碳纤维,其强度为钢的100倍,重量则只有钢的1/6;同时它还有望用作为分子导线,纳米半导体材料,催化剂载体,分子吸收剂和近场发射材料等。
为什么有不同种类的碳
因为碳原子排列不同,所以有不同种类的碳。
炭是一种多孔性物质,烧炭与煤的形成原理类似,都是通过使木头在高温、缺氧的情况下分解掉有机质后留下的物质。炭主要有四种:
1、木炭:是木材或木质原料经过不完全燃烧,或者在隔绝空气的条件下热解,所残留的深褐色或黑色多孔固体燃料。
2、焦炭:是烟煤在隔绝空气的条件下,加热到950-1050℃,经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终得到的产物。
3、活性炭:是木炭、竹炭、各种果壳和优质煤等作为原料通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成的吸附剂。
4、炭黑:是一种轻、松而极细的黑色粉末,表面积较大,是天然气、重油、燃料油等在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物,本质上是一种无定形碳。
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