Forskellen mellem diamantgrafit og fulleren

Det vigtigste forskel mellem diamantgrafit og fulleren er det diamant har en kubisk krystalstruktur med diamant, og grafit har en hexagonal krystalstruktur, mens fulleren forekommer som et stort sfæroid molekyle.

Diamant, grafit og fulleren er forskellige allotroper af det kemiske element carbon. Alle disse forbindelser har kun carbonatomer i sammensætningen, men placeringen af ​​carbonatomer adskiller sig fra hinanden.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er Diamond  
3. Hvad er grafit
4. Hvad er Fullerene
5. Sammenligning side ved side - Diamond vs Graphite vs Fullerene i tabelform
6. Resume

Hvad er Diamond?

Diamant er en allotrope kulstof, der har den kubiske krystalkonstruktion af diamanten. Det er i fast tilstand ved standardtemperatur og -tryk. Desuden har den den højeste hårdhed blandt alle materialer og den højeste termiske ledningsevne. Diamanter falder ind under kategorien af ​​indfødte mineraler, og typisk er dens farve gul, brun eller grå til farveløs. Desuden er spaltningen af ​​dette materiale perfekt i fire retninger, og bruddet er uregelmæssigt. Mineralstrimlen af ​​en diamant er farveløs. Når man overvejer de optiske egenskaber, er diamant isotropisk.

Figur 01: Diamant

I dette materiale er kulstofatomerne sp³ hybridiseret. Hvert atom danner en tetrahedral med et andet atom. De tetraedriske strukturer er stive, og bindingerne mellem atomer er meget stærke. Desuden har diamant det største antal atomer i en enhedsvolumen af ​​materialet.

Hvad er grafit?

Grafit er en allotrop af kulstof med den hexagonale krystalstruktur. Forbindelsen forekommer naturligt som grafitmalm; så vi kan få dette materiale gennem minedrift. Det er den mest stabile kulstofototype ved standardtemperatur og -tryk. Under meget høje temperatur- og trykforhold kan grafit desuden omdannes til diamant. Det har en høj elektrisk ledningsevne.

Figur 02: Grafit

Grafit falder også under kategorien af ​​indfødte mineraler. Farven kan variere fra jern-sort til stålgrå. Yderligere er spaltningen af ​​dette materiale basal, og bruddet er flassende. Hårdheden er meget lav, og den har en metallisk, jordnær glans. Mineralstrengen af ​​grafit er sort. Når man overvejer de optiske egenskaber, er grafitten uniaksial.

Hvad er Fullerene?

Fulleren er en allotrop af kulstof, der har en stor sfærisk struktur. Kulstofatomerne i denne allotrop forbinder med hinanden via enkelt- og dobbeltbindinger. Den sfæriske struktur er endvidere et lukket eller delvist lukket maske med smeltede ringe, der indeholder 5 til 7 carbonatomer. De er sp² hybridiserede atomer. Strukturen har imidlertid en vinkelbelastning mellem atomer.

Figur 03: Struktur af Fulleren sfære

Endvidere er fullerener opløselige i organiske opløsningsmidler, herunder toluen, chlorbenzen osv. Generelt er dette materiale en elektrisk isolator.

Hvad er forskellen mellem Diamond Graphite og Fullerene?

Diamant, grafit og fulleren er allotroper af kulstof. Den vigtigste forskel mellem diamantgrafit og fulleren er, at diamanten har en diamantkubisk krystalstruktur, og grafit har en hexagonal krystalstruktur, mens fulleren optræder som et stort sfæroid molekyle. Desuden er diamant det hårdeste naturligt forekommende materiale på jorden, men grafit og fulleren har relativt lav hårdhed.

Desuden er en yderligere forskel mellem diamantgrafit og fulleren, at carbonatomerne i en diamant er sp³ hybridiseret, men i grafit og fulleren er de sp² hybridiseret. Når man overvejer geometrien omkring et carbonatom i diamant, er det tetraedralt, og i grafit er det en trigonal plan, mens den i fulleren er sfærisk.

Resume - Diamond vs Graphite vs Fullerene

Diamant, grafit og fulleren er allotroper af kulstof. I sammendraget er den vigtigste forskel mellem diamantgrafit og fulleren, at diamanten har en kubisk krystal af diamant, og grafitten har en hexagonal krystalstruktur, mens fulleren optræder som et stort sfæroid molekyle.

Reference:

1. "Grafit." Geologi, tilgængelig her.
2. "Diamant." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 13. juli 2019, tilgængelig her.

Billede høflighed:

1. “Vickers amboltdiamanter” af R. Tanaka - (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
2. “Graphite-233436” Af Rob Lavinsky, iRocks.com - (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
3. “C60a” - Den originale uploader var Mstroeck på engelsk Wikipedia. Seneste versioner blev uploadet af Bryn C på en.wikipedia. - Overført fra en.wikipedia til Commons (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia