Razlika med Diamond Graphite in Fullerene

The ključna razlika med diamantnim grafitom in fulerenom je to diamant ima diamantno kubično kristalno strukturo, grafit pa ima šestkotno kristalno strukturo, medtem ko se fuleren pojavlja kot velika sferična molekula.

Diamant, grafit in fuleren so različni alotropi kemičnega elementa ogljika. Vse te spojine imajo v sestavi samo atome ogljika, vendar se razporeditev ogljikovih atomov med seboj razlikuje.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je Diamond  
3. Kaj je grafit
4. Kaj je fuleren
5. Primerjava ob strani - Diamond vs Graphite vs Fullerene v tabeli
6. Povzetek

Kaj je Diamond?

Diamant je alotrop ogljika, ki ima diamantno kubično kristalno strukturo. V trdnem stanju je pri standardni temperaturi in tlaku. Poleg tega ima najvišjo trdoto med vsemi materiali in tudi najvišjo toplotno prevodnost. Diamanti spadajo v kategorijo domorodnih mineralov in običajno je njihova barva rumena, rjava ali siva do brezbarvna. Še več, cepitev tega materiala je popolna v štirih smereh, zlom pa je nepravilen. Mineralna črta diamanta je brezbarvna. Pri upoštevanju optičnih lastnosti je diamant izotrop.

Slika 01: Diamant

V tem materialu so ogljikovi atomi sp³ hibridiziran. Vsak atom tvori tetraedro z drugim atomom. Tetraedrske strukture so toge, vezi med atomi pa so zelo močne. Poleg tega ima diamant največje število atomov v enoti volumna materiala.

Kaj je grafit?

Grafit je alotrop ogljika s šesterokotno kristalno strukturo. Spojina se naravno pojavlja v obliki grafitnih rud; tako lahko ta material pridobimo z rudarjenjem. Je najbolj stabilen alotrop ogljika pri standardni temperaturi in tlaku. Poleg tega se pod zelo visokimi temperaturnimi in tlačnimi pogoji grafit lahko pretvori v diamant. Ima visoko električno prevodnost.

Slika 02: Grafit

Grafit spada tudi v kategorijo domorodnih mineralov. Barva se lahko razlikuje od železno-črne do jekleno sive. Poleg tega je cepitev tega materiala bazalna, zlom pa luskast. Trdota je zelo nizka, ima kovinski, zemeljski sijaj. Mineralni trakt grafita je črn. Glede na optične lastnosti je grafit nedosten.

Kaj je fuleren?

Fuleren je alotrop ogljika, ki ima veliko sferično strukturo. Ogljikovi atomi v tem alotropu se povezujejo med seboj preko enojnih in dvojnih vezi. Poleg tega je sferična struktura zaprta ali delno zaprta mreža, ki ima spojene obroče, ki vsebujejo 5 do 7 atomov ogljika. So sp² hibridizirani atomi. Vendar ima struktura kotni sev med atomi.

Slika 03: Struktura fulerenske sfere

Poleg tega so fulereni topni v organskih topilih, vključno s toluenom, klorobenzenom itd. Na splošno je ta material električni izolator.

Kakšna je razlika med diamantnim grafitom in fulerenom?

Diamant, grafit in fuleren so alotropi ogljika. Ključna razlika med diamantnim grafitom in fulerenom je v tem, da ima diamant diamantno kubično kristalno strukturo in grafit ima šestkotno kristalno strukturo, medtem ko se fulleren pojavlja kot velika sferoidna molekula. Poleg tega je diamant najtežji naravni material na zemlji, grafit in fuleren pa imata razmeroma nizko trdoto.

Poleg tega je razlika med diamantnim grafitom in fulerenom v tem, da so ogljikovi atomi diamanta sp³ hibridizirani, vendar v grafitu in fulerenu so sp² hibridiziran. Če upoštevamo geometrijo okoli ogljikovega atoma, v diamantu, je tetraedra, v grafitu pa trigonalna ravnina, v fulerenu pa sferična.

Povzetek - Diamond proti Graphite vs Fullerene

Diamant, grafit in fuleren so alotropi ogljika. Če povzamemo, je ključna razlika med diamantnim grafitom in fulerenom v tem, da ima diamant kubantično kristalno strukturo in grafit ima šestkotno kristalno strukturo, medtem ko se fulleren pojavlja kot velika sferoidna molekula.

Referenca:

1. "Grafit." Geologija, na voljo tukaj.
2. "Diamant." Wikipedia, fundacija Wikimedia, 13. julij 2019, dostopno tukaj.

Vljudnost slik:

1. "Vickers anvil diamanti" R. Tanaka - (CC BY 3.0) prek Commons Wikimedia
2. "Graphite-233436" Rob Lavinsky, iRocks.com - (CC BY-SA 3.0) prek Commons Wikimedia
3. »C60a« - Prvotni nalagalnik je bil Mstroeck na angleški Wikipedia. Kasnejše različice je na en.wikipedia naložil Bryn C. - Preneseno iz en.wikipedia v Commons (CC BY-SA 3.0) prek Commons Wikimedia