Question

下图为金刚石的网状结构。

(1)金刚石结构中含有共价键形成的碳原子环，其中最小的环上有_____________(填数字)个碳原子。

(2)每个碳原子的任意两个C—C键的夹角都是______________(填角度)。

(3)在石墨晶体的层状结构中，每一层内以共价键形成的最小碳原子环上有______________个碳原子，任意两个C—C键的夹角为______________，每个最小的碳原子环平均拥有的碳原子个数为______________个，碳原子数与碳碳键数之比为______________。

Answer 1

(1)6  (2)109°28′   (3)6  120°  2  2∶3

解析：(1)观察图像可知，每个碳原子与周围的4个成键碳原子组成正四面体结构。最小环为6原子环。

(2)石墨晶体的同一层内，每个碳原子与3个碳原子以共价键结合，形成正六边形结构，正六边形向空间延伸成为网状结构。最小的碳原子环为6元环，由于每个碳原子为3个环所共用，则属于1个6元环的碳原子有：6×=2个。1个碳碳键两端各1个碳原子，1个碳原子为3个碳碳键所共有，所以属于1个碳碳键的碳原子为：2×=。碳原子数与碳碳键数之比为2∶3。