这与晶体的知识有关。一般来说非金属单质为分子晶体,但有几个是常见的特例,金刚石,硅晶体,SiC,SiO2,它们是原子晶体,本质区别就是微粒间作用力不同,分子晶体分子间为范德华力(也叫分子间作用力),或氢键。原子晶体中原子以共价键相连,形成一个空间网状的结构,没有单独的分子,原子晶体的硬度和熔沸点都很高
石墨是过渡型晶体(也叫混合型晶体),它是一种特殊结构的晶体。我大致描述一下,这种晶体是一层一层的,每一层的碳碳原子间以共价键相连,层与层之间范德华力连接。有点像分子晶体与原子晶体的混合
金刚石与石墨与C60都是由C原子构成的,只是它们的C原子排列方式不同,从而造成了它们的物理性质有很大差异。
金刚石与石墨与C60是同素异形体。
石墨与金刚石、碳60、碳纳米管等都是碳元素的单质,它们互为同素异形体。
金刚石和石墨不是同种物质,它们是由相同元素构成的同素异型体。 所不同的是物理结构特征。二者的化学式都是C。
石墨原子间构成正六边形是平面结构,呈片状;金刚石原子间是立体的正四面体结构。
金刚石的熔点是3550℃,石墨的熔点是3652℃~3697℃(升华)。石墨熔点高于金刚石。
从片层内部来看,石墨是原子晶体;从片层之间来看,石墨是分子晶体(总体说来,石墨应该是混合型晶体);而金刚石是原子晶体。石墨晶体的熔点反而高于金刚石,似乎不可思议,但石墨晶体片层内共价键的键长是1.42×10-10m,金刚石晶体内共价键的键长是1.55×10-10m。同为共价键,键长越小,键能越大,键越牢固,破坏它也就越难,也就需要提供更多的能量,故而熔点应该更高。 (主要就是石墨的原子晶体属性导致它的熔点变高)