Rozdiel medzi diamantovým grafitom a fullerénom

kľúčový rozdiel medzi diamantovým grafitom a fullerénom je to diamant má diamantovú kubickú kryštalickú štruktúru a grafit má hexagonálnu kryštalickú štruktúru, zatiaľ čo fullerén sa vyskytuje ako veľká sféroidná molekula.

Diamant, grafit a fullerén sú rôzne alotrópy uhlíkového chemického prvku. Všetky tieto zlúčeniny majú v kompozícii iba atómy uhlíka, ale usporiadanie atómov uhlíka sa navzájom líšia.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je diamant  
3. Čo je grafit
4. Čo je Fullerene
5. Porovnanie bok po boku - diamant verzus grafit verzus fullerén v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie

Čo je Diamond?

Diamant je alotróp uhlíka, ktorý má diamantovú kubickú kryštalickú štruktúru. Je v pevnom stave pri štandardnej teplote a tlaku. Ďalej má najvyššiu tvrdosť zo všetkých materiálov a tiež najvyššiu tepelnú vodivosť. Diamanty patria do kategórie prírodných minerálov a ich farba je obvykle žltá, hnedá alebo sivá až bezfarebná. Okrem toho štiepenie tohto materiálu je dokonalé v štyroch smeroch a zlomenina je nepravidelná. Minerálny pruh diamantu je bezfarebný. Pri zvažovaní optických vlastností je diamant izotropný.

Obrázok 01: Diamant

V tomto materiáli sú atómy uhlíka sp³ hybridizovány. Každý atóm tvorí tetrahedru s iným atómom. Tetraedrické štruktúry sú rigidné a väzby medzi atómami sú veľmi silné. Diamant má navyše najväčší počet atómov v jednotkovom objeme materiálu.

Čo je grafit?

Grafit je alotróp uhlíka s hexagonálnou kryštálovou štruktúrou. Zlúčenina sa prirodzene vyskytuje ako grafitové rudy; takže tento materiál môžeme získať ťažbou. Je najstabilnejšou alotrópou uhlíka pri štandardnej teplote a tlaku. Okrem toho sa grafit môže pri veľmi vysokých teplotách a tlakoch premeniť na diamant. Má vysokú elektrickú vodivosť.

Obrázok 02: Grafit

Grafit patrí tiež do kategórie prírodných minerálov. Farba sa môže líšiť od čierno-čiernej po oceľovo-šedú. Ďalej je štiepenie tohto materiálu bazálne a zlomenina je šupinatá. Tvrdosť je veľmi nízka a má kovový, zemitý lesk. Minerálny pruh grafitu je čierny. Pokiaľ ide o optické vlastnosti, grafit je jednoosový.

Čo je Fullerene?

Fullerén je alotróp uhlíka, ktorý má veľkú sférickú štruktúru. Atómy uhlíka v tejto alotrope sa navzájom spájajú jednoduchými a dvojitými väzbami. Sférická štruktúra je navyše uzavretá alebo čiastočne uzavretá sieťovina, ktorá má kondenzované kruhy obsahujúce 5 až 7 atómov uhlíka. Sú to sp² hybridizované atómy. Štruktúra má však uhlové napätie medzi atómami.

Obrázok 03: Štruktúra fullerénovej gule

Ďalej sú fullerény rozpustné v organických rozpúšťadlách vrátane toluénu, chlórbenzénu atď. Všeobecne je tento materiál elektrickým izolátorom..

Aký je rozdiel medzi diamantovým grafitom a fullerénom?

Diamant, grafit a fullerén sú alotrópy uhlíka. Kľúčový rozdiel medzi diamantovým grafitom a fullerénom je ten, že diamant má štruktúru diamantu v kubických kryštáloch a grafit má štruktúru hexagonálnych kryštálov, zatiaľ čo fullerén sa vyskytuje ako veľká sféroidná molekula. Ďalej je diamant najťažšie sa vyskytujúcim materiálom na Zemi, ale grafit a fullerén majú pomerne nízku tvrdosť.

Ďalej, ďalší rozdiel medzi diamantovým grafitom a fullerénom je v tom, že atómy uhlíka diamantu sú sp³ hybridizované, ale v grafite a fulleréne sú to sp² hybridizovány. Keď uvažujeme o geometrii okolo atómu uhlíka, v diamantu, jedná sa o štvorsten a v grafite ide o trigonálny planár, zatiaľ čo v fullerene je sférický.

Zhrnutie - Diamond vs Graphite vs Fullerene

Diamant, grafit a fullerén sú alotrópy uhlíka. Stručne povedané, kľúčový rozdiel medzi diamantovým grafitom a fullerénom je ten, že diamant má diamantovú kubickú kryštalickú štruktúru a grafit má hexagonálnu kryštalickú štruktúru, zatiaľ čo fullerén sa vyskytuje ako veľká sféroidná molekula.

referencie:

1. „Grafit“. Geológia, k dispozícii tu.
2. „Diamant“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 13. júla 2019, k dispozícii tu.

S láskavým dovolením:

1. „Diamanty Vickersovej kovadliny“ R. Tanaka - (CC BY 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
2. „Graphite-233436“ od Rob Lavinsky, iRocks.com - (CC BY-SA 3.0) cez Commons Wikimedia
3. „C60a“ - pôvodným používateľom, ktorý odovzdal video, bol Mstroeck na anglickej Wikipédii. Neskoršie verzie odovzdal Bryn C na adrese en.wikipedia. - Prevedené z encyklopedie na Commons (CC BY-SA 3.0) cez Commons Wikimedia