Аллотропные видоизменения углерода.

Рис.1 Модель решетки алмаза.

Углерод существует в трех аллотропных модификациях: алмаз, графит и карбин.

Две основные разновидности углерода - графит и алмаз - существенно отличаются по свойствам. Мягкий графит имеет слоистое строение (рис. 2).Все атомы углерода находятся здесь в состоянии sp2-гибридизации: каждый из них образует три ковалентные связи с соседними атомами, причем углы между направлениями связи равны 120°. Графит электропроводен и хорошо раскалыва­ется по плоскости. В обычных условиях графит и является наи­более устойчивой модификацией. Переход графита в алмаз воз­можен при очень высоких давлениях (порядка 125000 атм) и температурах (около 3000 °С). Однако исследование этого про­цесса сначала с теоретических позиций, а затем эксперимен­тальным путем показало, что в присутствии катализаторов (же­лезо, платина) графит превращается в алмаз уже при давлении 60000—80000 атм и температуре 1400—1600 °С. В настоящее время налажено производство искусственных алмазов для тех­нических целей, причем размеры их обычно колеблются от 0,5 до 4 мм; в отдельных случаях удается получить и большие эк­земпляры. Структура алмаза (рис. 1) типично тетраэдрическая; атомы углерода прочно соединены за счет перекрытия sp3-орбиталей. Хотя в обычных условиях алмаз нестабилен, но практи­чески он может сохраняться неопределенно долгое время. При сильном накаливании алмаза происходит его постепенная графитизация.

Copyright © 2026 - All Rights Reserved - www.chemicalnow.ru