金刚石和石墨一样吗？

你能想到普通的铅笔和晶莹剔透的钻石其实是“孪生兄弟”吗？ 1796年，英国伦敦有一位化学家，别出心裁地燃烧钻石，闪光的宝石竟变成了二氧化碳气体。这使他明白了一个道理，即金刚石是碳的化身。20世纪初，科学家们又证明石墨和碳是一家。从此证明了坚硬的金刚石与软、脆的石墨、木炭是“孪生兄弟”。金刚石、石墨和炭黑有各自不同的外貌，却都是碳元素构成的。科学家把这类由同种元素构成的不同性质的物质，叫做同素异形体。那么，为什么由同一种碳原子组成的物质，外貌、性质却大不相同呢？科学家研究后，发现原来是 由于原子的排列形式不一样引起的。金刚石结构中，每一个碳原子周围有四个碳原子，距离都是相等的，原子之间组成 一个强有力的整体。而石墨内部的一个碳原子同相邻的四个原子间的距离是不相等的。离得较远的两原子之间的“拉力”较弱，容易断裂“分手”，这样，金刚石和石墨就出现了硬和软的不同“个性”。人们总以为光彩夺目的金刚石最贵重，其实这是带杂质的金刚石。纯净的金刚石应该是无色透明的。金刚石比同体积的水重三倍半，又硬得出奇，可以用来刻划玻璃和制做钻机的钻头，开采石油。石墨是松软的、不透明的灰黑色细鳞片状的晶体，它同金刚石恰恰相反，是最软的矿物之一。把石墨和黏土混合,就可以用来做铅笔芯。掺的粘土越多，铅笔芯越硬。干电池中的碳精棒，也是它的一种“化身”。炭黑是极细的碳粉末，是比较纯粹的无定形碳。它在黑色的油墨里充当了颜料的“主角”。