石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸腔瘜W(xué)變化。但是不是因為分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，石墨和金剛石都不存在分子結(jié)構(gòu)，因為他們是原子晶體。石墨變成金剛石是晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，出現(xiàn)了化學(xué)鍵的斷裂和生成，所以是化學(xué)變化。

石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是什么變化

金剛石是由碳原子以共價鍵連接形成的正“四面體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)”的“原子晶體”，石墨是一種“層狀結(jié)構(gòu)”的“過渡型晶體”：層內(nèi)碳原子以共價鍵結(jié)合形成正六邊形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，層與層之間距離較大，相當(dāng)于分子間力的作用；金剛石是硬度最大的物質(zhì)、不能導(dǎo)電，而石墨的硬度較小、層之間可以相對滑動、導(dǎo)電性好，化學(xué)性質(zhì)較金剛石活潑。很明顯，石墨和金剛石是結(jié)構(gòu)不同的兩類物質(zhì)，化學(xué)鍵的結(jié)合情況是不一樣的。

金剛石和石墨的轉(zhuǎn)化

1．化學(xué)變化的特征

我們知道，化學(xué)變化通常叫做化學(xué)反應(yīng)。化學(xué)變化是變化時都生成了其他物質(zhì)的變化。物質(zhì)通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾再|(zhì)上完全不同的新物質(zhì)，這就是化學(xué)變化的特征

2．晶體結(jié)構(gòu)

石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸瘯r，石墨晶體結(jié)構(gòu)被破壞；石墨中層與層之間不牢固的結(jié)合力拉斷或變動，或同時也將六角平面上各碳原子間的化學(xué)鍵和結(jié)合方式來個“大變動大改組”，使它們之間的結(jié)合按照金剛石的形式和要求，有規(guī)則地結(jié)合成為立方面心結(jié)構(gòu)。即由石墨的層狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸恼拿骟w結(jié)構(gòu)。

3．熱效應(yīng)

一個化學(xué)反應(yīng)在進行時，常伴有能量的變化，這個能量變化可以表現(xiàn)為光能、電能、機械能或熱能等形式，而常表現(xiàn)為熱能形式，有時要釋放熱量，有時則吸收熱量。金剛石在隔絕空氣的條件下加熱到1000℃，可轉(zhuǎn)變?yōu)槭?/p>

4．催化劑

石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸氃诟邷馗邏合逻M行，甚至在溫度2000℃～4000℃和壓強6萬～12萬個大氣壓下，這個轉(zhuǎn)變速率仍然不大，還需用鉻、鐵和鉑等作催化劑。根據(jù)催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率的原理，催化劑就不能改變物理變化的速率了。