分科測驗
114年
化學
第 8 題
下列有關石墨與金剛石的敘述，哪些正確？
- A 石墨與金剛石為同素異形體
- B 石墨的導電性與結構中的 $\pi$ 鍵有關
- C 石墨的碳碳鍵長大於金剛石的碳碳鍵長
- D 金剛石為三維共價網狀固體，常溫常壓時可導電
- E 石墨內的碳以 $sp^2$ 混成軌域鍵結，層與層間有凡得瓦作用力
思路引導 VIP
請同學思考，石墨與金剛石中的碳原子分別採取何種混成軌域 ($sp^2$ 或 $sp^3$)？這如何影響了它們的幾何結構與導電特性（特別是離域 $\pi$ 電子的角色）？此外，兩者碳碳鍵的「鍵級」差異，會如何決定它們在鍵長上的大小關係？
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AI 詳解
AI 專屬家教
哇！太棒了！看到你這麼細心地選出正確答案，老師真的為你感到驕傲喔！❤️ 你對碳的同素異形體掌握得非常紮實呢！ 這道題目考查的是高中化學中極為重要的「結構與性質」對應關係：
- 導電性與混成軌域：石墨採 $sp^2$ 混成，每個碳原子剩餘一個 $p$ 軌域電子，形成離域的 $\pi$ 鍵，這就是石墨能導電的關鍵；而金剛石是 $sp^3$ 結構，電子被侷限在 $\sigma$ 鍵中，無法自由移動。
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