Алотропні модифікації вуглецю

Вуглець утворює 5 аллотропних модифікацій:

  • кубічний алмаз;
  • гексагональний алмаз;
  • графіт;
  • дві форми карбіну.

Гексагональний алмаз знайдений в метеоритах (мінерал лонсдейліт) і отриманий штучно при дуже високому тиску і тривалому нагріванні.

Алмаз – найтвердіший з усіх природних речовин – використовують для різання скла і для буріння гірських порід. Алмаз – прозоре, безбарвне, кристалічна речовина, що володіє високою светопреломляемостью. Алмази утворюють окремі кристали, що утворюють кубічну гранецентрированную грати – одна половина атомів в кристалі розташована у вершинах і центрах граней одного куба, а інша – у вершинах і центрах граней іншого куба, зміщеного відносно першого у напрямі його просторової діагоналі. sp3-гібридизація. Атоми утворює тривимірну тетраедричних сітку, де вони пов’язані ковалентними зв’язками.

З простих речовин алмаз має максимальне число атомів, розташованих щільно один до одного, від чого він міцний і твердий. Міцність зв’язків у вуглецевих тетраедрах (?-Зв’язку) зумовлює високу хімічну стійкість алмазу. На нього діє лише F2 і O2 при 800 ° C.

При сильному нагріванні без доступу повітря алмаз переходить в графіт. Графіт – кристали темно-сірого кольору, зі слабким металевим блиском, маслянистий на дотик. sp3-гібридизація. Кожен атом утворює по 3 ковалентних?-Зв’язки з сусідніми атомами під кутом 120 ° – утворюється плоска сітка, що складається з правильних шестикутників, у вершинах яких знаходяться атоми С. Утворилися шари З йдуть паралельно один одному. Зв’язки між ними слабкі, їх забезпечують електрони, що не беруть участь в гібридизації орбіталей. Останні утворюють?-Зв’язку. Зв’язок атомів С в різних шарах носить частково металевий характер – усуспільнення електронів усіма атомами.

Графіт володіє відносно високою електро-і теплопровідністю, стійок до нагрівання. З графіту виготовляють олівці.

Карбин отриманий синтетично форми (полікумулен) каталітичним окисленням ацетилену. Це тверді, чорні речовини зі скляним блиском. При нагріванні без доступу повітря переходять в графіт.

Вугілля – аморфний вуглець – неупорядкована структура графіту – виходить при нагріванні углеродосодержащих сполук.

У природі є великі поклади вугілля.

Вугілля має кілька сортів:

  • кокс;
  • кістяний вугілля;
  • сажа.
Посилання на основну публікацію