金属为什么导电（碳的同素异形体有哪些）

　　碳在地壳中的含量为0。026，在自然界中分布很广。目前全世界已经发现的化合物种类已达400多万种，其中绝大多数是碳的化合物，不含碳的化合物不超过10万种。
　　金刚石，石墨、碳60等都是碳元素的单质，它们互为同素异形体。
　　金刚石晶体，又称钻石。金刚石晶体中，每个碳原子都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键，构成正四面体。由于金刚石中的CC键很强，所以金刚石硬度大，熔点极高；又因为所有的价电子都被限制在共价键区域，没有自由子，电所以金刚石不导电。
　　石墨是碳质元素矿物，它的结晶格架为六边形层状结构。属六方晶系，具完整的层状解理。解理面以分子键为主，对分子吸引力较弱，故其天然可浮性很好。加工成电极是良好的导体。
　　碳60简称为C60，分子是由60个碳原子结合形成的稳定分子。它具有60个顶点和32个面，其中12个为正五边形，20个为正六边形，它形似足球，因此又被称为足球烯。C60分子中碳原子有四个键，包括两个单键和两根双键，六边形与五边形共边为单键，另外为双键。由于这种结构与巴克敏斯特富勒设计的穹顶相似，俗称C60为巴氏球。并且把具有类似结构的物质（如C50，C60，C70等）命名为富勒烯。
　　C60制备方法，目前有激光蒸发法、电弧法和火焰法三种。现在简单介绍常用的电弧法合成技术：在氨气氛中用石墨电极放电的方法可合成常量的C60原子。其合成装置中当石墨移动电极向石墨固定电极靠近至适当距离时，石墨电极放电（100200A）的高温直接使石墨蒸发、气化在水冷却的放电室的内壁和两个电极的支架上淀积的碳超微颗粒（黑灰）中便含有C60，C70等原子簇。如何从黑灰中分离提纯C60？由于C60和C70等全碳分子可溶于苯、甲苯等有机溶剂中，其它非极性溶剂，例如CS2，CCl4等也能溶解全碳分子C60和C70等。而石墨黑灰则不溶于芳烃溶剂，从而通过过滤可将两者分开；加热溶液，在真空中蒸干，可获得暗褐色至黑色的C60和C70混合物。C60和C70原子簇的分离用高压液相色谱法，由于溶于流动相已烷中的C60与C70在色谱柱多孔硅石珠固定相的流速不同，它们在色谱柱中的保留时间便不同，C70的保留时间比C60长，这样就可将C60和C70分离开来，可得纯度为99。9的C60在芳烃溶剂中，C60为绛红色溶液的芥子色固体，C70则是一种红色溶液的红褐色固体。
　　C60晶体有金属光泽，其苯溶液呈紫红色。C60分子特别稳定，在进行化学反应时或在化合物中始终是一个整体。C60能抗辐射、耐高压、抗腐蚀。C60的能带结构与半导体材料相近，能带宽度为1。7电子伏特，纯C60的导电率极低，与绝缘体相差无几。
　　人们不能制取大量的C60，就无法对巴氏球做进一步研究。有了简单的方法可以合成和分离出纯的C60之后，才引起人们的注意，形成了C60研究热。
　　人们研究发现巴氏球能和一些元素化合，它的碱金属化合物有超导电性，这点十分引人注目。C60和钾的化合物在18K下呈现超导状态。C60和铯的化合物获得了临界温度为33K的超导体。C60超导体其临界电流密度大，且材料易于加工，有很大实用价值。
　　世界真奇妙，一种元素由于结构差异，可以造就不同性能物质。人类的智慧可以创造美好的未来。