17.2碳(Carbon) 17.2.1碳的单质 (1)同素异形体 ●结构 碳的三种同素异形体的性质 性质 金刚石 石墨 C60 C原子构型 四面体 三角形平面 近似球面 C-C-C键角/（°） 109.5 120 116(平均 杂化轨道形式 Sp Sp Sp2.28 密度gcm3 3.514 2.266 1.678 C-C键长/pm 154.4 141.8 139.1(6/6；145.5(6/5 富勒烯中以C60最稳定，其笼状结构酷似足球，相当于一个由二十 面体截顶而得的三十二面体.32个面中包括12个五边形面和20个六边形 面，每个五边形均与5个六边形共边，而六边形则将12个五边形彼此隔 开.与石墨相似，C60分子中每个C原子与周围三个C原子形成3个c 键，剩余的轨道和电子共同组成离域π键，可简单地将其表示为每个C 原子与周围3个C原子形成2个单键和1个双键，17.2 碳(Carbon) 同素异形体 ●结构 17.2.1 碳的单质 富勒烯中以C60 最稳定，其笼状结构酷似足球，相当于一个由二十 面体截顶而得的三十二面体. 32个面中包括12个五边形面和20个六边形 面，每个五边形均与5个六边形共边，而六边形则将12个五边形彼此隔 开. 与石墨相似， C60 分子中每个 C 原子与周围三个 C 原子形成 3 个σ 键，剩余的轨道和电子共同组成离域 π 键，可简单地将其表示为每个C 原子与周围3个C原子形成2个单键和1个双键. 性 质 C原子构型 C-C-C键角/(°) 杂化轨道形式 密度/g·cm -3 C-C键长/pm 金刚石 四面体 109.5 Sp 3 3.514 154.4 石 墨 三角形平面 120 Sp 2 2.266 141.8 C60 近似球面 116(平均) Sp 2.28 1.678 139.1(6/6); 145.5(6/5) 碳的三种同素异形体的性质