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物质的导电性与最外层电子数有关吗?可是金刚石与碳是同种原子构成但导电性不同,为什么?

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/04/29 16:19:17
物质的导电性与最外层电子数有关吗?可是金刚石与碳是同种原子构成但导电性不同,为什么?
我猜想,当金属原子失去电子时形成最外层电子数是8的稳定结构,而失去的电子在电压下定向移动,形成电流,况且金属原子的最外层电子数小于4,才易失去电子,而其他部分原子最外层电子数大于等于4,才不易失去电子,而很难导电,
物质的导电性与最外层电子数有关吗?可是金刚石与碳是同种原子构成但导电性不同,为什么?
严格讲应该是和自由电子有关.在金属晶体中金属原子的最外层电子会变成自由电子,所以金属能导电;但在金刚石晶体中碳原子的最外层电子都用来形成共价键了,没有自由电子,所以不导电;而石墨中每个碳原子会有一个电子用来形成离域大派键,也就成了自由电子,所以石墨具有导电性.
再问: 我化学学的不好,问一下“共价键”是啥?
再答: 最外层电子数没有达到稳定结构的原子总是希望通过得失电子或者形成共用电子对来达到稳定结构。当形成化合物的是非金属原子时,通常会通过共用电子对的作用,也就是共价键来相互结合。比如H原子最外层1个电子,K层做最外层需要2个电子才能稳定,而Cl原子最外层7个电子,需要再有1个电子才能达到8电子稳定结构,但H原子与Cl原子都不容易失去电子,于是就各拿出1个电子形成1对共用电子对使双方达到稳定结构,而通过共用电子对的作用(也就是共价键)H原子和Cl原子就结合成HCl分子了。
再问: 金刚石和碳都是单质,且最外层电子数一样,化合价也是0啊
再答: 如果共价键形成在相同原子之间,共用电子对不发生偏移,则就说化合价为0价。化合价为0价并不意味着没用共价键形成。碳原子在形成金刚石时,每个碳原子的4个最外层电子都用来形成共价键了,每个碳原子形成4个共价键,所以没有自由电子。而碳原子在形成石墨时,每个碳原子拿出3个最外层电子形成普通共价键,而还有1个最外层电子用来形成大派键,这个电子实际是可以在碳原子形成的层状结构中自由移动的,所以石墨能导电。
再问: 这是物质的固有规律吗?为什么化合价为0价并不意味着没用共价键形成?讲细一点好吗?我的理解能力比较差。顺便说一下qq号好吗,想随时问。
再答: 非金属原子形成共用电子对时确定化合价为:这种元素的一个原子与其他元素的原子形成共用电子对的数目就是其化合价的数值,共用电子对偏向吸引电子能力强的一方,共用电子对偏离为正,偏向为负。比如HCl,H原子与Cl原子形成一对共用电子对,共用电子对偏向吸引电子能力强的Cl原子,所以H元素为+1价,Cl元素为-1价。而共用电子对不发生偏移,则就说化合价为0价。金刚石中共用电子对都是形成在相同的C原子之间,由于C原子需要电子能力相同,共用电子对不发生偏移,化合价为0.
再问: 我想金刚石与碳的构成原子相同,那共价键应该一样吧?为什么又不一样呢?
再答: 构成原子一样,原子之间的共价键不完全相同。金刚石是由正四面体结构单元形成的空间网状结构,而石墨是正六边形结构单元形成的平面网状结构再以范德华力形成层状结构,其中碳原子的杂化形式不同,共价键类型不完全相同。