Odmiany alotropowe węgla

Występowanie węgla w przyrodzie. Diament. Grafit. Fulereny. Podsumowanie.

Węgiel 14 pierwiastek pod względem rozpowszechnienia w skorupie ziemskiej (0,02%) występuje w przyrodzie nieożywionej głownie w postaci węglanów (kalcyt, magnetyt, syderyt) oraz wolnego ditlenku węgla stanowiącego 0,03% objętości powietrza oraz rozpuszczonego w wodach rzecznych, morskich itp. Węgiel występuję w stanie wolnym tylko w niewielkich ilościach. Spotykamy go mianowicie w postaci dwóch minerałów: diamentu i grafitu stanowiących odmiany alotropowe węgla.

Do odmian alotropowych węgla należą: Diament Grafit Fulereny

DIAMENT W stanie czystym tworzy przezroczyste kryształy, bardzo twarde, silnie łamiące światło, nie przewodzące prądu elektrycznego. Podstawy chemii nieorganicznej A. Bielański

Sieć przestrzenna diamentu Podstawy chemii nieorganicznej-A.Bielański

http://upload. wikimedia http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f7/Diamant_sur_kimberlite_4%28R%C3%A9publique_d%27Afrique_du_Sud%29.jpg/1200px-Diamant_sur_kimberlite_4%28R%C3%A9publique_d%27Afrique_du_Sud%29.jpg

http://zywaplaneta. pl/wp-content/uploads/2011/09/Diament. jpg(14. 12 http://zywaplaneta.pl/wp-content/uploads/2011/09/Diament.jpg(14.12.2014)

http://balticberg.pl/wp-content/uploads/2011/11/507-Carat-Diamond-278x300.jpg(14.12.14)

W obecności zanieczyszczeń zależnie od ich rodzaju i ilości, kryształy diamentu bywają zabarwione na żółto, czerwono, brunatno lub fioletowo. Podstawy chemii nieorganicznej-A. Bielański

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bd/DiamanteEZ.jpg(14.12.14)

http://blog. diamondsforyou. pl/wp-content/uploads/2013/02/Alrosa-158 http://blog.diamondsforyou.pl/wp-content/uploads/2013/02/Alrosa-158.2ct-pink-diamond-rough1.jpg(14.12.14), http://blog.diamondsforyou.pl/wp-content/uploads/2013/02/Alrosa-158.2ct-pink-diamondrgh.jpg

Znane są również czarne diamenty (karbonado) http://www.martdiamonds.pl/images/artsur/artim11.jpg(14.12.14)

Oszlifowanie diamenty zwane brylantami odznaczają się piękną grą świateł i są uważane za najpiękniejsze kamienie szlachetne. Podstawy chemii nieorganicznej- A. Bielański

http://terpilowski. com http://terpilowski.com.pl/sites/default/files/styles/medium/public/brylanty.jpg?itokw3ecSsj(14.12.14),http://www.swiatzlotasklep.pl/gfx/1321527654.45.jpg

http://antiquebizu.pl/uploads/RTEmagicC_blue-diamond-color-scale-by-leibish-co._1138.437d7_01.jpg.jpg(14.12.14)

Przeważającą część wydobywanych diamentów zużywa się do celów technicznych: szlifowania bardzo twardych ciał, cięcia szkła, wyrobu ostrzy do świdrów górniczych Diament ogrzewany bez dostępu powietrza przechodzi w grafit. Przeprowadzenie przemiany w odwrotnym kierunku napotyka natomiast bardzo duże trudności, które udało się pokonać dopiero w ostatnich latach. Podstawy chemii nieorganicznej-A.Bielański

Grafit Druga odmiana alotropowa węgla występująca również w postaci minerału, jest ciałem czarnoszarym o słabym połysku metalicznym, tłustawym w dotyku, bardzo miękkim, dobrze przewodzi elektryczność i ciepło. Podstawy chemii nieorganicznej-A. Bielański

Struktura przestrzenna grafitu Podstawy chemii nieorganicznej-A. Bielański

http://www.marbleport.com/maden/1250202051.jpg

Grafit znajduje liczne zastosowania praktyczne Grafit znajduje liczne zastosowania praktyczne. Ze względu na odporność na wysokie temperatury, grafitu z drobnymi dodatkami gliny jako środka wiążącego używa się do wyrobu tygli do topnienia metali . Służy do wyrobu ołówków, a w formie zawiesiny w oleju maszynowym bywa stosowany jako smar do mechanizmów pracujących w podwyższonych temperaturach. Podstawy chemii nieorganicznej-A.Bielański

Fulereny Nieznana wcześniej odmiana alotropowa węgla elementarnego, węgiel molekularny, została odkryta w 1985r. w czasie badania widma mas produktów odparowywania grafitu pod wpływem impulsów laserowych powodujących ogrzanie do kilku tysięcy stopni. Podstawy chemii nieorganicznej-A.Bielański

Cząsteczka C60 Cząsteczka C70 Podstawy chemii nieorganicznej-A.Bielański

Czarne ciała stałe o metalicznym połysku. Posiadają własności nadprzewodzące i półprzewodnikowe  Ich własności chemiczne są zbliżone do sprzężonych węglowodorów aromatycznych. Ich unikatową własnością jest możliwość zamykania w ich wnętrzu innych cząsteczek. http://pl.wikipedia.org/wiki/Fulereny#W.C5.82a.C5.9Bciwo.C5.9Bci

Kryształy fulerenów http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/85/C60-Fulleren-kristallin.JPG, http://www.bloblo.pl/image/75403/default/Epidoto.jpg(10.01.15)

Przewiduje się, iż fulereny i ich metaliczne związki znajdą zastosowanie jako przewodniki, półprzewodniki, nadprzewodniki. Smary, włókna sztuczne, farmaceutyki -np. w leczeniu choroby Alzheimera. Są aktywne biologicznie, oddziałują na wirusy, bakterie, enzymy i żywe komórki. Mogą też być uznane za lancet do selektywnego rozcinania łańcucha DNA. 

Podsumowanie Węgiel jest pierwiastkiem, który ze względu na swoje właściwości może występować w różnych odmianach, które mają taki sam skład, ale różnią się właściwościami fizycznymi.

Dziękuję za uwagę!