石墨：：是碳的一種同素異形體,是原子晶體、金屬晶體和分子晶體之間的一種過渡型晶體.在晶體中同層碳原子間以sp2雜化形成共價(jià)鍵,每個(gè)碳原子與另外三個(gè)碳原子相聯(lián),六個(gè)碳原子在同一平面上形成正六邊形的環(huán),伸展形成片層結(jié)構(gòu).在同一平面的碳原子還各剩下一個(gè)p軌道,它們互相重疊,形成離域的π鍵電子在晶格中能自由移動,可以被激發(fā),所以石墨有金屬光澤,能導(dǎo)電、傳熱.由于層與層間距離大,結(jié)合力小,質(zhì)軟并有滑膩感.灰黑,不透明固體,密度2.25g/cm3,熔點(diǎn)3652℃,沸點(diǎn)4827℃,硬度1.化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,耐腐蝕,同酸、堿等藥劑不易發(fā)生反應(yīng).687℃在氧氣中燃燒生成二氧化碳.可被強(qiáng)氧化劑如濃硝酸、高錳酸鉀等氧化.可用作抗磨劑、潤滑劑,高純度石墨用作原子反應(yīng)堆中的中子減速劑,還可用于制造坩堝、電極、電刷、干電池、石墨纖維、換熱器、冷卻器、電弧爐、弧光燈、鉛筆的筆芯等.
金剛石：是碳的一種同素異形體,典型的原子晶體.碳原子形成4個(gè)sp3雜化軌道,以共價(jià)鍵彼此相連,每個(gè)碳原子都處于與它相聯(lián)的四個(gè)碳原子所組成的正四面體的中心,組成了晶體,整個(gè)晶體可以看成是一巨型分子.晶體屬等軸晶系,常為八面體晶形.純品無色透明、有強(qiáng)烈光澤,因含雜質(zhì)呈藍(lán)色、天藍(lán)色、淡黃色、紅色或黑色.密度3.15～3.53g/cm3,熔點(diǎn)3550℃,沸點(diǎn)4827℃,硬度10,是最硬的物質(zhì).不導(dǎo)電.在紫外線下顯淡青藍(lán)色熒光.與各種化學(xué)試劑不起反應(yīng),777℃時(shí)能在氧氣中燃燒生成二氧化碳.用作高級的研磨、鉆孔、切割、拉絲工具.透明的經(jīng)過琢磨稱為鉆石,是一種華貴的裝飾品.自然界有少量金剛石礦.用人工方法可制造金剛石,如石墨在高溫高壓和催化劑作用下可轉(zhuǎn)化成金剛石.