金刚石和石墨的硬度不同的原因是:构成它们的碳原子的排列方式不同。
金刚石与石墨是碳的同素异形体,同素异形体彼此间物理性质有差异要从结构上分析,即原子排列方式的不同造就了其物理性质的差异。金刚石中的碳原子是正四面体结构;石墨中的碳原子是正六边形结构,并且形成层状,硬度较小。
因为金刚石的碳原子是空间网状结构连接的,碳原子都是一个接一个的;
而石墨的结构不一样,是一层一层的,虽然每一层的碳原子都是连接得比较稳定的,但是层与层之间会有相对滑动,宏观上就会觉得石墨比较软了。
其实可以这样想,同样是纤维构成的,木头的硬度比较高,而做成纸之后一叠纸是不是还是软的?就是因为做成纸之后层与层之间没有很好地连接造成的。
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