日記
katsujiiji さんの家計簿日誌
2011-11-13
ダイヤモンド
結晶の原子に不対電子が存在しないため、電気を通さない。
屈折率は2.42と高く、内部での全反射が起こりやすい。
靱性は大きくないので瞬時に与えられる力に対しては弱く、金鎚で上から叩けば粉々に割れてしまう。
硫酸や塩酸などにも変化せず、日光に長年さらされても変化はおきない。
硬い理由
ダイヤモンドの硬さは、炭素原子同士が作る共有結合に由来する。
ダイヤモンドでは1つの炭素原子が正四面体の中心にあるとすると、最近接の炭素原子はその四面体の頂点上に存在する。
頂点上の炭素原子それぞれがsp3混成軌道によって結合しており、幾何的に理想的な角度であるため全く歪みが無い。
グラファイト（石墨）は、層状の六方晶構造で、層内の炭素同士の結合はsp2混成軌道を形成している。この層内では共有結合を有し結合力は比較的強いが、層間はファンデルワールス結合であるため弱い。
熱伝導
熱伝導性が非常に高い。
原子の熱振動がフォノンとなって結晶中を伝わりやすいことによる。
触ると冷たく感じるのはこのためである。
C12とC13ではフォノンの振動数が異なり混在は熱伝導の妨げとなるため、C12だけで合成された人工ダイヤモンドは天然ダイヤモンドより熱伝導が高くなる。