石墨烯是骗局还是未来黑科技?李永乐老师讲碳的同素异形体(66)

作者: admin 分类: 科学 发布时间: 2021-08-18 01:38

        说这个金刚石啊,你看他每一个碳原子周围都有四个碳原子,你取哪一种轨道都不可能形成这种完全对称的结构。这个时候我们怎么去解释他。于是呢科学家们提供提出的一种设想啊,说这个像金刚石这种情况嘛,他实际上呢是S轨道和3个P轨道发生了杂化。这四个轨道呢合到一块儿又均分了,变成了四个完全相同的轨道,这种我们称之为sp3杂化,sp3杂化。啊,我再说一遍啊,sp3杂化的意思就是一个S轨道和3个P轨道他们混合到一块,然后一起构成了四个完全相同的轨道,而这四个完全相等的轨道是什么样子的?其实就形成了一个什么呀,形成了一个正四面体的情况。

        那么我在旁边每一个地方,我再接一个碳原子。其实呢这个碳原子也是形成了这种杂化轨道的。这两个杂化轨道合到一块儿,我们称之为什么呢?称之为头碰头啊,你你这个你的掌握轨道跟我的账户轨道碰到一块儿了,我们称之为头碰头头碰头啊。如果我们说的这个更加专业一点,他应该叫西格玛键。探探之间的西格玛键其实是非常强的,所以说就可以把金刚石牢固的结合在一块结合在一块啊呃经高石质强度呢就非常非常大,因为金刚石非常坚硬,所以一旦一个原子振动起来,那这个震动很快就会传导到另外一个原则上去。所以呢金刚石的导热性能也非常好。那么除了isp3杂化以外,咱们再看石墨,石墨呢他一个碳原子周围并不是四个碳原子,而周围有三个碳原子,对吧?这种情况怎么解释呢?科学家们说这个呀叫sp2杂化。

        sp2杂化的意思是说,一个S轨道和两个P轨道合到一块儿,然后分成三份啊,于是一个碳原子周围就有什么呀,就有三个碳原子了,形成的这种结构啊,它它的结构呢是一个平面结构。每一个碳原子形成了120度角的这么三个情况。那旁边另外一个碳原子也形成了120度角的这种情况。于是这两个碳原子不就连到一块儿了嘛,对不对?这个也是我们刚才说的头碰头叫西格玛键,对吧?西格玛键啊这个西格马键是比较强的,所以石墨在这个方向上拉伸性能和这个坚韧度都是非常高的。但是我们知道啊一共有三个P轨道。你现在给我搞了个sp2杂化,那就还少了一个P轨道,对不对?这个P轨道啊保留了。

        也就是说呢呃这一个碳原子形成了三个s pr打化轨道之后呢,他还保留了一个单独的P轨道,是竖过来的,右边这个碳原子也保留了一个单独的P轨道。啊,我画的这个比较远,实际上这两个屁股道会叠到一块,叠到一块儿,他们两个之间其实也会有相互作用,这种相互作用我们称为肩并肩肩并肩。啊,肩并肩这个肩并肩的相互作用。如果说的这个更加专业一点,他应该叫派件。派件。那么这种派件会有什么特点呢?我们知道石墨的导电性能非常好,其实就是因为这个派件电子呢可以在派件之间进行跃迁,这样呢就造成电子运动的速度非常快。所以呢石墨烯有很好导电性。有人说他石墨烯有很好导电性,那石墨导电性能为什么比石墨烯还差呢?他有很多很多层,为什么my char这是因为把石墨它并不是一个非常好的一层一层的结构。

        他实际上有的时候是这样的,前面有一个一片吧,对吧?做到前面这这票就叫竖过来了,对吧?所以你电子到了这儿之后,他就会很郁闷,对不对?你看我走的好好的被你给挡住了。再有呢?这个垫子会在两层之间跳来跳去。如果你电子两层直接跳来跳去,而不是在一层往前走的话,相比来讲电阻也会大一些啊。也正因为如此,石墨烯有这样的一个分子结构。所以才会造成它具有这样的一个特点啊,化学呢其实就是这样一门学科啊,他通过研究物质的性质与变化去推测物质的结构与组成。

        然后呢,再通过人为设计一些结构与组成。去获得一些新的性质来改善我们的生活。化学呢是一门非常重要的学科啊,大家如果喜欢我的视频,可以在西瓜视频youtube账号中,老老师你订阅我。

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