Алотропні модифікації

КарбонуПІДГОТУВАЛА УЧЕНИЦЯ 10 КЛАСУ БОНДАРЕНКО ЮЛІЯ

Властивість Карбону

Хімічний елемент Карбон утворює кілька простих речовин. Для них існує загальна хімічна назва -вуглець.

Явище існування хімічного елемента у вигляді двох або кількох простих речовин, різних за властивостями і будовою, називається алотропією, а самі прості речовини – алотропними формами (модифікаціями).

Вуглець утворює декілька алотропних видозмін:   природні: 

o    алмазo    графітo    фулуренo    вуглецеві нанотрубки

·    штучні: o    карбін,o    графенo    аморфний вуглець у вигляді сажі і деревного вугілля

Алмаз Алма́з  — безбарвний прозорий мінерал класу самородних неметалів, тверда кристалічна кубічна алотропна видозміна Карбону. Алмаз належить до дорогоцінних каменів і є найтвердішою з відомих речовин (твердість 10 за шкалою Мооса за означенням). Алмази можуть бути як природними, так і синтетичними. Промислові алмази завдяки своїй надзвичайній твердості використовуються для шліфування, свердління і різання, буріння твердих гірських порід, обробки твердих металів та їхніх сплавів тощо.

Графіт Графіт́ — мінерал класу самородних

напівметалів, найстійкіший у земній корі кристалічний різновид вуглецю. Структура шарувата. Колір чорний, сірий. Графіт — темно-сіра непрозора речовина, алотропна форма вуглецю. На відміну від алмазу графіт добре проводить електричний струм і тепло та дуже м'який. Графіт належить до найбільш легкофлотованих мінералів, але його флотованість залежить від величини кристалів, характеру домішок та ступеня окиснення поверхні. Флотацію графіту звичайно проводять з використанням гасу і спінювача у лужному або кислотному середовищі середовищі, яке створюється содою, вапном або сірчаною кислотою. Природний аполярний характер кристалів графіту, їхня луската форма і мала густина обумовлюють легку флотованість графіту і дозволяють флотувати досить великі частинки.

Фулурен Фулере́ни або бакиболи — одна з

кількох алотропних модифікацій Карбону. Найвідоміший фулерен — молекула C60, яка має ідеальну форму футбольного м'яча. Відкриті в 1985 Робертом Керлом, Гарольдом Крото й Річардом Смолі, ці молекули, що складаються тільки з атомів Карбону, отримали свою назву на честь Річарда Бакмінстера Фулера — архітектора, що прославився побудовою ажурних куполів. Першовідкривачі отримали Нобелівську премію з хімії в 1996 році. Природні фулерени можна знайти в сажі. Кристалічна форма фулеренів називається фулеритом.

Вуглецеві нанотрубки

Вуглецеві нанотрубки — протяжні циліндричні структури діаметром від одного до декількох десятків нанометрів і завдовжки до декількох мікрон складаються з однієї або декількох згорнутих в трубку гексагональних графітових площин (графенів) і закінчуються зазвичай півсферичною головкою.

Синоніми — волокнистий вуглець, каталітичний філаментарний вуглець, волокнистий піровуглець, нановолокна вуглецю.

Графен Графе́н — одна з алотропних форм вуглецю, моноатомний шар атомів вуглецю із гексагональною структурою. Графен був відкритий в 2004 Андрієм Геймом та Костянтином Новосьоловим із Манчестерського універстету. За це відкриття Гейм та Новосьолов були нагороджені Нобелівською премією з фізики за 2010.

Основною особливістю чистого графена — двовимірної модифікації вуглецю — є відсутність у ньому забороненої зони, ширина якої дорівнює нулю

Деревне вугілля

Амо́рфний вугле́ць — стан вуглецю з неврегульованою структурою — (сажа, кокс, деревне вугілля). В основі будови аморфного вуглецю лежить розупорядкована структура монокристалічного графіту. Завжди містить домішки.

У природі не зустрічається. Його одержують штучно з різних сполук, що містять вуглець. Аморфний вуглець, або просто аморфне вугілля, насправді є кристалічним, але його кристалики такі малі, що їх не видно навіть у мікроскоп. Найважливішими технічними сортами аморфного вуглецю є сажа, технічний вуглець і деревне вугілля. Сажа являє собою найчистіший аморфний вуглець. У промисловості сажу одержують здебільшого термічним розкладом метану, а також при спалюванні різних органічних речовин при недостатньому доступі повітря. Сажу широко застосовують як наповнювач у виробництві гуми з каучуку, а також для виготовлення друкарських фарб, туші тощо.