碳元素在生产生活中具有非常重要的作用,在新物质的制备中也发挥了举足轻重的作用。碳元素的单质有多种形式,下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图:
(1)与碳同周期,且基态原子的核外未成对电子数与碳相等的元素,其基态原子的电子排布式为 。
(2)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式,它们互为 。
(3)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为 、 。常温条件下丙烯是气态,而相对分子质量比丙烯小的甲醇,常温条件下却呈液态,出现这种现象的原因 。
(4)C60属于 晶体(,C60晶体内含有的微粒间作用有 。
(5)金刚石晶胞含有 个碳原子。若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型,则r= a,列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率 (不要求计算结果)。