? 金刚石和石墨在一定条件下可以发生转化, 这个转化是物理变化还是化学变 化呢?我们可从以下几个方面的分析来回答这个问题。 1.化学变化的特征 我们知道, 化学变化通常叫做化学反应。化学变化是变化时都生成了其他物 质的变化。 物质通过化学反应转变为性质上完全不同的新物质,这就是化学变化 的特征。 当
石墨变成金刚石是物理变化还是化学变化? 金刚石和石墨在一定条件下可以发生转化, 这个转化是物理变化还是化学变 化呢?我们可从以下几个方面的分析来回答这个问题。 1.化学变化的特征 我们知道, 化学变化通常叫做化学反应。化学变化是变化时都生成了其他物 质的变化。 物质通过化学反应转变为性质上完全不同的新物质,这就是化学变化 的特征。 当石墨这种由碳组成的单质在一定的条件下变成金刚石时,虽然金刚石 也是由碳组成的单质, 但金刚石的性质和石墨大不相同(化学性质石墨比金刚石 活泼些);它是碳的另一种单质。这就可见变化过程中金刚石是由石墨变成的新 物质。有新物质生成的变化,就不是物理变化。 2.晶体结构 石墨转变为金刚石时, 石墨晶体结构被破坏;石墨中层与层之间不牢固的结 合力拉断或变动,或同时也将六角平面上各碳原子间的化学键和结合方式来个 “大变动大改组”, 使它们之间的结合按照金刚石的形式和要求,有规则地结合 成为立方面心结构。 即由石墨的层状结构转变为金刚石的正四面体结构。根据同 一种物质只有一种结构的事实, 石墨和金刚石是晶体结构不同的两种物质。既然 变化过程中由一种物质转变为另一种物质,就不是物理变化。由此可见,物质由 一种结构转变为另一种结构是个化学变化过程。 3.热效应 一个化学反应在进行时, 常伴有能量的变化, 这个能量变化可以表现为光能、 电能、机械能或热能等形式,而常表现为热能形式,有时要释放热量,有时则吸 收热量。金刚石在隔绝空气的条件下加热到 1000℃,可转变为石墨: 这个转变是个放热反应。 说明了在这个转变过程中发生化学反应时的能量转 化为热的形式。当石墨变成金刚石时就是一个吸收热能的化学反应。因此,石墨 在一定条件下转变为金刚石不是物理变化。 4.催化剂 石墨转变为金刚石须在高温高压下进行,甚至在温度 2000℃~4000℃和压 强6万~12 万个大气压下,这个转变速率仍然不大,还需用铬、铁和铂等作催 化剂。 根据催化剂只能改变化学反应速率的原