Acasă | Despre noi | feedback-ul
Fullerene și nanotuburi de carbon sunt una din formele alotropice de carbon ca un fel de „cadru“, a structurilor tubulare (fig. 4.1 și 4.2). Proprietățile și oportunitățile lor de utilizare sunt atât de diverse și promițătoare încât mai mult de 1.000 de articole științifice și recenzii sunt publicate anual pe această temă.
Multe elemente și compuși chimici pot exista sub forma diferitelor structuri cristaline (modificări), care uneori diferă semnificativ în proprietăți. Acest fenomen se numește alotropie (din grecul allos - altul și tropos - rotația). De exemplu, fierul are trei modificări de cristal (# 945; -, # 946; - și # 947; - fier) și gheața - doisprezece (conform unor surse, paisprezece). Până de curând au fost cunoscute trei forme alotropice pentru cel mai important element de carbon de pe Pământ. Două dintre ele sunt cunoscute, sunt diamant și grafit. A treia modificare a carbonului - carabină - a fost descoperită în Rusia în 1960.
Carbonul este situat în grupul IV al mesei periodice și, în consecință, are 4 electroni pe carcasa exterioară. Se știe că atomii de carbon pot fi în trei stări de bază, care corespund diferitelor tipuri de hibridizare a orbitalilor lor de valență. Atunci când sp3 - hibridizarea, toate cele patru legături covalente ale atomului cu vecinii sunt egale și orientate în mod egal în spațiu. Astfel, se formează o structură diamantată în care fiecare atom de carbon este localizat în centrul tetraedrului obișnuit, la apexurile cărora există patru atomi apropiați (Figura 4.3, a).
O altă formă alotropică de carbon - grafit - are hibridizarea sp2. atomi de carbon în structura cristalină de grafit este, de asemenea, legat prin legături covalente puternice 0142 nm în lungime și formează inelul hexagonal formând o grilă durabilă și stabilă (Fig. 4.3b) straturi sunt dispuse una deasupra celeilalte, la o distanță de 0335 nm, substanțial mai departe decât atomii de carbon adiacenți în strat.
În consecință, straturile sunt interconectate printr-o atracție slabă van der Waals. Această structură determină proprietățile specifice ale grafitului: duritatea redusă și capacitatea de separare ușoară. Prin urmare, plumbul creionului lasă urme pe suprafața hârtiei, iar grafitul este folosit ca lubrifiant.
Structura carabinei cu hibridizare de tip sp este prezentată în figura 4.3, c. Carbyne poate fi obținut prin iradiere cu laser de grafit pirolitic (specii de grafit), ca depozite de carbon alb pe suprafața sa. cristal carbyne este format din lanțuri paralele orientate de atomi de carbon cu dublu și yazyami g (= C = C = C) sau alternativ cu legături simple și triple (-S≡S-S≡S-.).
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: