Erinevus teemantgrafiidi ja fullereeni vahel

võtme erinevus teemantgrafiidi ja fullereeni vahel on see teemandil on rombikujuline kuubi kristallstruktuur ja grafiidil on kuusnurkne kristallstruktuur, fullereen on aga suure sfäärilise molekulina.

Teemant, grafiit ja fullereen on keemilise elemendi süsiniku erinevad allotrobid. Kõigi nende ühendite koostises on ainult süsinikuaatomid, kuid süsinikuaatomite paigutus erineb üksteisest.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on teemant  
3. Mis on grafiit
4. Mis on Fullerene
5. Kõrvuti võrdlus - teemant vs grafiit vs Fullerene tabelina
6. Kokkuvõte

Mis on Teemant?

Teemant on süsiniku allotroop, mille kristallstruktuur on romb. See on standardtemperatuuril ja -rõhul tahkes olekus. Lisaks on sellel kõigi materjalide hulgas kõrgeim kõvadus ja ka kõrge soojusjuhtivus. Teemandid kuuluvad looduslike mineraalide kategooriasse ja tavaliselt on nende värvus kollane, pruun või hall kuni värvitu. Pealegi on selle materjali lõhustamine neljas suunas täiuslik ja luumurd ebaregulaarne. Teemandi mineraalvööt on värvitu. Optiliste omaduste arvestamisel on teemant isotroopne.

Joonis 01: Teemant

Selles materjalis on süsinikuaatomid sp³ hübridiseerunud. Iga aatom moodustab teise aatomiga tetraeedri. Tetraeedrilised struktuurid on jäigad ja aatomite vahelised sidemed on väga tugevad. Lisaks on teemandil materjali ühiku ruumalas kõige rohkem aatomeid.

Mis on grafiit?

Grafiit on süsiniku allotroop, millel on kuusnurkne kristallstruktuur. Ühend esineb looduslikult grafiidimaakidena; Niisiis, me saame selle materjali kaevandamise kaudu. See on kõige stabiilsem süsiniku allotroop tavalisel temperatuuril ja rõhul. Veelgi enam, väga kõrge temperatuuri ja rõhu tingimustes võib grafiit muunduda teemandiks. Sellel on kõrge elektrijuhtivus.

Joonis 02: grafiit

Grafiit kuulub samuti looduslike mineraalide kategooriasse. Värvus võib varieeruda rauamustast terashallini. Lisaks sellele on selle materjali lõhustumine põhiline ja luumurd on helbed. Kõvadus on väga madal ja sellel on metalliline, mullane läige. Grafiidi mineraalvööt on must. Optiliste omaduste arvestamisel on grafiit üheteljeline.

Mis on Fullerene?

Fullereen on suure sfäärilise struktuuriga süsiniku allotroop. Selle allotropi süsinikuaatomid ühenduvad üksteisega ühe- ja kaksiksidemete kaudu. Veelgi enam, sfääriline struktuur on suletud või osaliselt suletud võrk, millel on sulatatud rõngad, mis sisaldavad 5 kuni 7 süsinikuaatomit. Nad on sp² hübridiseeritud aatomid. Kuid struktuuris on aatomite vahel nurgapinge.

Joonis 03: Fullereensfääri struktuur

Lisaks sellele lahustuvad fullereenid orgaanilistes lahustites, sealhulgas tolueenis, klorobenseenis jne. Üldiselt on see materjal elektrisolaator.

Mis vahe on teemantgrafiidil ja fullereenil?

Teemant, grafiit ja fullereen on süsiniku Allotropes. Teemantgrafiidi ja fullereeni peamine erinevus seisneb selles, et teemandil on rombikujuline kristallstruktuur ja grafiidil on kuusnurkne kristallstruktuur, samal ajal kui fullereen on suure sfäärilise molekulina. Lisaks on teemant kõige raskem looduslikult esinev materjal maakeral, kuid grafiidil ja fullereenil on suhteliselt madal kõvadus.

Veel üks erinevus teemantgrafiidi ja fullereeni vahel on see, et teemandi süsinikuaatomid on sp³ hübridiseerunud, kuid grafiidis ja fullereenis on nad sp² hübridiseerunud. Kui arvestada süsinikuaatomi ümbritsevat geomeetriat, siis rombis on see tetraedriline ja grafiidis trigoonne tasapind, fullereenis aga sfääriline.

Kokkuvõte - teemant vs grafiit vs fullereen

Teemant, grafiit ja fullereen on süsiniku Allotropes. Kokkuvõtlikult võib öelda, et teemantgrafiidi ja fullereeni peamiseks erinevuseks on see, et teemandil on rombikujuline kristallstruktuur ja grafiidil on kuusnurkne kristallstruktuur, samal ajal kui fullereen on suure sfäärilise molekulina.

Viide:

1. “Grafiit”. Geoloogia, saadaval siit.
2. “Teemant”. Vikipeedia, Wikimedia Foundation, 13. juuli 2019, saadaval siin.

Pilt viisakalt:

1. R. Tanaka “Vickersi alasi teemandid” - (CC BY 3.0) Commons Wikimedia kaudu
2. “Grafiit-233436” - autor Rob Lavinsky, iRocks.com - (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu
3. „C60a” - algne üleslaadija oli Mstroeck inglise Vikipeedias. Hilisemad versioonid laadis üles Bryn C saidil en.wikipedia. - Üle viidud en.wikipediast Commonsisse (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu