Аллотропные видоизменения углерода: графит и алмаз

  • Просмотров 827
  • Скачиваний 53
  • Размер файла 23
    Кб

Аллотропные видоизменения углерода: графит и алмаз Сообщение подготовила Попова Катя, 9 г класс Углерод. С – химический элемент IV группы периодической системы Менделеева, атомный номер 6, относительная атомная масса 12, 011(1). Многообразие соединений углерода, объясняющееся способностью его атомов соединяться друг с другом и атомами других элементов различными способами, обусловливает особое положение углерода среди других

элементов. Аллотропные видоизменения углерода. Элементарный углерод образует три аллотропных видоизменения: алмаз, графит и карбин. Алмаз – бесцветное, прозрачное кристаллическое вещество, чрезвычайно сильно преломляющее лучи света. Атомы углерода в алмазе находятся в состоянии sp3-гибридизации. В возбужденном состоянии происходит распаривание валентных электронов в атомах углерода и образование четырех не спаренных

электронов. Каждый атом углерода в алмазе окружен четырьмя другими, расположенными от него в направлении от центра в тетраэдров к вершинам. Расстояние между атомами в тетраэдрах равно 0, 154 нм. Прочность всех связей одинакова. Таким образом, атомы в алмазе «упакованы» очень плотно. При 20оС плотность алмаза составляет 3,1515 г/см3 . Этим объясняется его исключительная твердость. Алмаз плохо проводит электрический ток. Основная масса

, образования алмазов – небольшие кристаллы и алмазная пыль. Алмазы при нагревании без доступа воздуха выше 1000оС превращается в графит. При 1750оС превращение алмаза в графит происходит быстро. Графит – серо-черное кристаллическое вещество с металлическим блеском, жирное на ощупь, по твердости уступает даже бумаге. Атомы углерода в кристаллах графита находятся в состоянии sp2 – гибридизации: каждый из них образует трех

ковалентные ơ-связис соседними атомами. Углы между направлениями связей равна 120о. В результате образуется сетка, состоящая из правильных шестиугольников. Расстояние между соседними ядрами атомов углерода внутри слоя составляет 0,142нм. Графит имеет низкую механическую прочность и легко расщепляется на чешуйки, которые сами по себе очень прочны. Связь между слоями атомов углерода в графите частично имеет металлический