Question

下圖為金剛石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

(1)金剛石結(jié)構(gòu)中含有共價(jià)鍵形成的碳原子環(huán)，其中最小的環(huán)上有_____________(填數(shù)字)個(gè)碳原子。

(2)每個(gè)碳原子的任意兩個(gè)C—C鍵的夾角都是______________(填角度)。

(3)在石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)中，每一層內(nèi)以共價(jià)鍵形成的最小碳原子環(huán)上有______________個(gè)碳原子，任意兩個(gè)C—C鍵的夾角為______________，每個(gè)最小的碳原子環(huán)平均擁有的碳原子個(gè)數(shù)為______________個(gè)，碳原子數(shù)與碳碳鍵數(shù)之比為______________。

Answer 1

(1)6  (2)109°28′   (3)6  120°  2  2∶3

解析：(1)觀察圖像可知，每個(gè)碳原子與周圍的4個(gè)成鍵碳原子組成正四面體結(jié)構(gòu)。最小環(huán)為6原子環(huán)。

(2)石墨晶體的同一層內(nèi)，每個(gè)碳原子與3個(gè)碳原子以共價(jià)鍵結(jié)合，形成正六邊形結(jié)構(gòu)，正六邊形向空間延伸成為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。最小的碳原子環(huán)為6元環(huán)，由于每個(gè)碳原子為3個(gè)環(huán)所共用，則屬于1個(gè)6元環(huán)的碳原子有：6×=2個(gè)。1個(gè)碳碳鍵兩端各1個(gè)碳原子，1個(gè)碳原子為3個(gè)碳碳鍵所共有，所以屬于1個(gè)碳碳鍵的碳原子為：2×=。碳原子數(shù)與碳碳鍵數(shù)之比為2∶3。