Galvenā atšķirība starp dimanta grafītu un fullerēnu ir tāda, ka dimantam ir dimanta kubiskā kristāla struktūra un grafītam ir sešstūra kristāla struktūra, savukārt fullerēns rodas kā liela sferoidāla molekula.
Dimants, grafīts un fullerēns ir dažādi ķīmiskā elementa oglekļa alotropi. Visu šo savienojumu sastāvā ir tikai oglekļa atomi, taču oglekļa atomu izvietojums atšķiras viens no otra.
Kas ir dimants?
Dimants ir oglekļa allotrops, kam ir dimanta kubiskā kristāla struktūra. Tas ir cietā stāvoklī standarta temperatūrā un spiedienā. Turklāt tam ir visaugstākā cietība starp visiem materiāliem un arī visaugstākā siltumvadītspēja. Dimanti ietilpst vietējo minerālu kategorijā, un parasti to krāsa ir dzeltena, brūna vai pelēka vai bezkrāsaina. Turklāt šī materiāla šķelšanās ir perfekta četros virzienos, un lūzums ir neregulārs. Dimanta minerālu svītra ir bezkrāsaina. Ņemot vērā optiskās īpašības, dimants ir izotrops.
Attēls 01: Dimants
Šajā materiālā oglekļa atomi ir sp3 hibridizēti. Katrs atoms veido tetraedrisku ar citu atomu. Tetraedriskās struktūras ir stingras, un saites starp atomiem ir ļoti spēcīgas. Turklāt dimantam ir vislielākais atomu skaits materiāla tilpuma vienībā.
Kas ir grafīts?
Grafīts ir oglekļa alotrops, kam ir sešstūra kristāla struktūra. Savienojums dabiski sastopams kā grafīta rūdas; tāpēc mēs varam iegūt šo materiālu, veicot ieguvi. Tas ir visstabilākais oglekļa allotrops standarta temperatūrā un spiedienā. Turklāt ļoti augstas temperatūras un spiediena apstākļos grafīts var pārvērsties par dimantu. Tam ir augsta elektrovadītspēja.
2. attēls: grafīts
Grafīts arī ietilpst vietējo minerālu kategorijā. Krāsa var atšķirties no dzelzs melnas līdz tērauda pelēkai. Turklāt šī materiāla šķelšanās ir bazāla, un lūzums ir pārslains. Cietība ir ļoti zema, un tai ir metālisks, piezemēts spīdums. Grafīta minerālu svītra ir melna. Apsverot optiskās īpašības, grafīts ir vienpusējs.
Kas ir fullerēns?
Fullerēns ir oglekļa alotrops, kam ir liela sfēriska struktūra. Oglekļa atomi šajā allotropā savienojas viens ar otru, izmantojot vienotas un dubultās saites. Turklāt sfēriskā struktūra ir slēgta vai daļēji slēgta sieta ar kausētiem gredzeniem, kas satur 5 līdz 7 oglekļa atomus. Tie ir sp2 hibridizēti atomi. Tomēr struktūrai ir leņķa deformācija starp atomiem.
03. attēls: Fullerēna sfēras struktūra
Turklāt fullerēni šķīst organiskos šķīdinātājos, tostarp toluolā, hlorbenzolā utt. Parasti šis materiāls ir elektrisks izolators.
Kāda ir atšķirība starp dimanta grafītu un fullerēnu?
Dimants, grafīts un fullerēns ir oglekļa alotropi. Galvenā atšķirība starp dimanta grafītu un fullerēnu ir tāda, ka dimantam ir dimanta kubiskā kristāla struktūra un grafītam ir sešstūra kristāla struktūra, savukārt fullerēns rodas kā liela sferoidāla molekula. Turklāt dimants ir cietākais dabā sastopamais materiāls uz zemes, bet grafītam un fullerēnam ir salīdzinoši zema cietība.
Turklāt vēl viena atšķirība starp dimanta grafītu un fullerēnu ir tāda, ka dimanta oglekļa atomi ir sp3 hibridizēti, bet grafītā un fullerēnā tie ir sp 2 hibridizēts. Aplūkojot ģeometriju ap oglekļa atomu, dimantā tā ir tetraedriska, bet grafīta gadījumā tā ir trigonāla plakne, savukārt fullerēnā tā ir sfēriska.
Kopsavilkums - dimants pret grafītu pret fulerēnu
Dimants, grafīts un fullerēns ir oglekļa alotropi. Rezumējot, galvenā atšķirība starp dimanta grafītu un fullerēnu ir tāda, ka dimantam ir dimanta kubiskā kristāla struktūra un grafītam ir sešstūra kristāla struktūra, savukārt fullerēns rodas kā liela sferoidāla molekula.
