A gyémánt grafit és a fullerén közötti fő különbség az, hogy a gyémánt köbös gyémánt kristályszerkezetű, a grafit pedig hatszögletű kristályszerkezettel rendelkezik, míg a fullerén nagy gömb alakú molekulaként fordul elő.
A gyémánt, a grafit és a fullerén a szén kémiai elemének különböző allotrópjai. Mindezen vegyületek összetételében csak szénatomok vannak, de a szénatomok elrendezése különbözik egymástól.
Mi az a gyémánt?
A gyémánt a szén allotrópja, amely gyémánt köbös kristályszerkezettel rendelkezik. Normál hőmérsékleten és nyomáson szilárd állapotban van. Ezenkívül az összes anyag közül a legnagyobb keménységgel és a legmagasabb hővezető képességgel rendelkezik. A gyémántok a natív ásványok kategóriájába tartoznak, színük jellemzően sárgától, barnától vagy szürkétől a színtelenig terjed. Ráadásul ennek az anyagnak a hasítása négy irányban tökéletes, a törés pedig szabálytalan. A gyémánt ásványi csíkja színtelen. Ha figyelembe vesszük az optikai tulajdonságokat, a gyémánt izotróp.
01. ábra: Gyémánt
Ebben az anyagban a szénatomok sp3 hibridizáltak. Minden atom tetraédert alkot egy másik atommal. A tetraéderes szerkezetek merevek, és az atomok közötti kötések nagyon erősek. Ezenkívül a gyémántban van a legtöbb atom az anyag térfogategységében.
Mi az a grafit?
A grafit a szén hatszögletű kristályszerkezetű allotrópja. A vegyület a természetben grafitércként fordul elő; így ezt az anyagot bányászattal szerezhetjük be. Ez a szén legstabilabb allotrópja szabványos hőmérsékleten és nyomáson. Ezenkívül nagyon magas hőmérsékleti és nyomási körülmények között a grafit gyémánttá alakulhat. Nagy elektromos vezetőképességgel rendelkezik.
02. ábra: Grafit
A grafit szintén a natív ásványok kategóriájába tartozik. A szín a vasfeketétől az acélszürkéig változhat. Ezenkívül ennek az anyagnak a hasítása bazális, és a törés pelyhes. Keménysége nagyon alacsony, és fémes, földes fényű. A grafit ásványi csíkja fekete. Az optikai tulajdonságokat figyelembe véve a grafit egytengelyű.
Mi az a fullerén?
A fullerén a szén egy allotrópja, amelynek nagy gömb alakú szerkezete van. Az allotróp szénatomjai egyszeres és kettős kötéseken keresztül kapcsolódnak egymáshoz. Ezenkívül a gömb alakú szerkezet egy zárt vagy részben zárt háló, amely 5-7 szénatomos kondenzált gyűrűkkel rendelkezik. Ezek sp2 hibridizált atomok. A szerkezetnek azonban van egy szögfeszültsége az atomok között.
03. ábra: A fullerén gömb szerkezete
Továbbá a fullerének szerves oldószerekben, például toluolban, klórbenzolban stb. oldódnak. Általában ez az anyag elektromos szigetelő.
Mi a különbség a gyémánt grafit és a fullerén között?
A gyémánt, a grafit és a fullerén a szén allotrópjai. A legfontosabb különbség a gyémánt grafit és a fullerén között az, hogy a gyémánt köbös gyémánt kristályszerkezettel, a grafit pedig hatszögletű kristályszerkezettel rendelkezik, míg a fullerén nagy gömb alakú molekulaként fordul elő. Ezenkívül a gyémánt a legkeményebb természetben előforduló anyag a Földön, de a grafit és fullerén keménysége viszonylag alacsony.
További különbség a gyémántgrafit és a fullerén között, hogy a gyémánt szénatomjai sp3 hibridizáltak, de a grafitban és fullerénben sp 2 hibridizált. Ha figyelembe vesszük a szénatom körüli geometriát, a gyémántban tetraéder, a grafitban pedig egy trigonális sík, míg fullerénben gömb alakú.
Összefoglaló – Gyémánt vs grafit vs fullerén
A gyémánt, a grafit és a fullerén a szén allotrópjai. Összefoglalva, a gyémánt grafit és a fullerén közötti fő különbség az, hogy a gyémánt köbös gyémánt kristályszerkezetű, a grafit pedig hatszögletű kristályszerkezettel rendelkezik, míg a fullerén nagy gömb alakú molekulaként fordul elő.
