物理石墨和金刚石都是有碳原子构成的但是为什么会排列不同呢？
“金刚石和石墨物理性质差异巨大是碳原子结构不同吗”此题有点需要改进，正确解答：碳原子的排列方式不同。金刚石与石墨是碳的同素异形体,同素异形体彼此间物理性质有差异要从结构上分析,即原子排列方式的不同造就了其物理性质的差异．金刚石中的碳原子是正四面体结构,硬度很大；石墨中的碳原子是正六边形结构,并且形成层状,硬度较小；正是因为金刚石和石墨里碳原子的排列不同,才导致了金刚石和石墨的物理性质有很大差异。信瑞达石墨-石墨制品-石墨加工-防雷石墨片-浪涌石墨片-石墨真空炉为您解答，以上答案仅供参考！
同为碳的晶体，为什么钻石是透明的，而石墨就不透明？
碳是自然界中最常见的元素之一，也是地球上含量最丰富的元素之一，有很多常见物质都主要由碳元素组成。比如动植物和菌类等生命物种本身和这些生物遗体形成的煤、石油、天然气等，再如石头的主要成分是碳酸钙，其中也有大量的碳元素。不过这里我们重点讲一下金刚石和石墨，这两种东西都由纯粹的碳元素组成，不像其他物质还有大量其他元素，然而这两种东西各自呈现出来的性子却完全不同。
金刚石可以做成钻石，也可以说钻石就是金刚石，其硬度非常高，是自然界中已知硬度最高的物质，其摩氏硬度是硬度为10，也是唯一一种摩氏硬度为10的自然界物质。但是石墨就不同了，它是自然界中最软的物质之一，而且是又滑又软，因此常被用作润滑剂。
硬度不同之外，这两种东西的色泽度也很不相同，石墨的颜色非常黑，是漆黑而不透明的，但是钻石却是透明的，透光性很好。
另外还有一个很大的不同就是金刚石并不导电，是良好的绝缘体；但是石墨的导电性能非常好，是优良的导体，甚至可以将石墨粉做成炸弹，这种石墨炸弹如果在敌方的发电厂、变电厂和供电系统上空中被引爆，飘洒下来的石墨碳纤维就可以将敌方的供电设施瘫痪掉，那么敌方的工厂就无法运转，城市也会陷入瘫痪状态。
既然金刚石与石墨都是由碳元素组成的单质，它们的物理性质为什么还会有这么大的差异呢？这是由于其碳原子排列方式不同造成的。
金刚石和石墨都是碳元素的同素异形体。石墨中每个碳原子的周边连结着另外三个碳原子，排列方式呈六边形，以共价键结合，构成共价分子，这样石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键，每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷，所以石墨可以导电。而且石墨中碳原子的结构为六角形，相互之间呈片状重叠，这种层状结构导致石墨受压后很容易滑动，硬度也不高，所以石墨摸上去非常滑润，是良好的固态润滑剂。又因为扁平的石墨片材可吸收不同波长的光，因此表现为不透明的黑色。
但是金刚石晶体为正四面体结构，其中碳原子的4个孤对电子可以全部形成共价键，因此就没有自由电子，这样金刚石就不能导电。而且金刚石中碳原子以四价键链接，由于钻石中的C-C键很强，所有的价电子都参与了共价键的形成，形成金字塔状的晶体结构，所以金刚石硬度非常大。且金刚石的这种结构也使得它可吸收的光波段很少，照射到金刚石上的光线大部分被反射出去，因此它虽然硬度很高，看上去却是透明的。
不过石墨和金刚石的分子和原子结构很难解体，因此它们都很耐高温，金刚石的熔点是3550℃，而石墨常温下压根就没有熔点，它会在3652℃～3697℃直接升华，因此石墨常被作为耐温材料应用于各种高温隔温设施中。
回答：原因是结构不同导致的。具体原因且听老郭为您细细道来。
一、什么是透明？我们在日常生活中遇到的透明物质也是有不少的，空气、玻璃、水晶、钻石、水、某些树脂材料等等都能透光，甚至是一些很薄的纸张也是能透光的。我们看到，其实所谓的透明就是透光，光可以从物质的一个表面进入，从与这个表面平行的另外一个面透出的现象这就是透明。
二、透明的物质不论什么状态都透明吗？答案是否定的。首先拿玻璃来说，玻璃是我们日常都非常常见的透明物质，但实际上，我们真正接触的玻璃，在平时的应用当中，也就是几毫米的厚度，100毫米的玻璃砖都是很少见的。如果我们把玻璃碾碎成为玻璃渣，我们会发现玻璃就不透明了。其次，我们再来说说水。从超市里面买回来的纯净水和矿泉水都是清亮透明的，我们捧起一捧海水也是如此（有泥沙的除外）。然而我们都知道，在海洋300米以下除了微弱的蓝光，基本上就没有光线了。同样，在大雾天（空气中的小水滴）能见度很差，我们的视野看不了多远的距离。
三、透光和不透光的科学原理我们小结前面的分析可以看出，一个物体是不是透光，跟它的组成材料，形状、状态和透光的厚度等物理参数有关。那么这里面是不是有什么科学道理呢？是有的，由于光具有波粒二象性，透光的科学原理可以从波动性和粒子性两个角度给出说明。
第一、透明的科学原理
从波动性的角度来说，透光物质的分子一般都比较小，分子间的间距都比较大。这种情况下，光波可以轻松绕过阻挡它前进的分子，就像湖水中的一个小物体不能阻挡水面波动的传播是一个道理的。
从量子力学的角度来说，空隙很大，绝大部分光线可以轻松穿过，没有阻挡。这就像是两个人在操场上相向跑步，他们是很难撞在一起的，因为太开阔了。但如果这两个人是在一个狭窄的胡同里相向而行，那撞上的几率就大。
第二、不透明的科学原理
前面提到的海底过了300米深度就基本上不透光了，这是因为，光在前进的过程中遇到的物质实在是太多了，虽然一点点的绕射能量损失没有什么，但是经过不断的积累，达到一定深度的时候光线基本上都被海水吸收完毕。所以300米下的海水是漆黑一片的。那种透明的薄纸也是这个道理，虽然透明度没有玻璃高，但是一张纸的透明效果还是不错的。如果我们把这种薄纸叠加起来，一张、两张……十张呢？我们就会发现，不透明了。
大雾和碎玻璃不透明又是个什么情况呢？其实这是因为不论是大雾还是碎玻璃，已经不是一整块的物体了在这些碎片之间还有空气这个介质。光线在通过不同介质的时候会发生折射和反射，由于碎片是大量的杂乱无章的，所以光线就会在这些界面上不断地发生折射和反射，光程增加，反射面增加，最后光被碎玻璃或者是小水滴完全吸收，所以它们就不透明了。
四、为什么钻石透光而石墨是黑的我们前面铺垫了那么多，就是为了说明金刚石和石墨为什么透光性不同。这两种物质分别是碳元素的同素异构体，金刚石的碳原子呈现出空间正四面体结构，而石墨是片层结构。我们对照前面的分析就可以知道，碳原子的直径为：91pm(10^-12米)，金刚石碳原子间距为：0.1544nm，碳原子之间以共价键结合，可见光的波长在380～780纳米。对于可见光来说，金刚石中的碳原子就是阻挡在它前进的路上的一些小点点，相当于前进的水波遇到了一些灰尘的阻挡。光波是可以轻松绕射的，每一个碳原子对光波的能量损耗极低。
对于石墨来说，它是片层结构的，同层的碳原子以sp2杂化形成共价键，每一个碳原子以三个共价键与另外三个原子相连，实际上每一层都是无限延展的π共轭体系，这种体系对各种波长的光都能吸收，光线在穿透一层层的石墨的过程中不断被石墨不同的层级表面吸收再吸收，所以导致石墨不反射任何可见光，也就是黑色。
说到这里，我们不能不提一句石墨烯这种材料，因为最近几年它实在是太火了。其实石墨烯也是石墨的一种，只不过它是更薄的石墨，甚至是只由一层碳原子结构组成的薄膜，它的透光率也是很高的，毕竟只有一层原子，它的吸收能力有限。但如果我们把很多层石墨烯叠加在一起，它也会跟石墨一样是黑色的。
关于金刚石（钻石）为什么透光，而同样是碳元素组成的石墨却不透光的科学原理就介绍到这里了，小伙伴们，你们弄明白了吗？如果您还关心更多的此类科学问题，可以关注我的账号，我将为您提供更多优质的科学内容。感谢您的点赞、评论和转发。
