Sự khác biệt giữa Diamond Graphite và Fullerene

Các sự khác biệt chính giữa than chì kim cương và fullerene là kim cương có cấu trúc tinh thể hình khối kim cương và than chì có cấu trúc tinh thể hình lục giác, trong khi fullerene xảy ra như một phân tử hình cầu lớn.

Kim cương, than chì và fullerene là các đồng vị khác nhau của nguyên tố hóa học carbon. Tất cả các hợp chất này chỉ có các nguyên tử carbon trong thành phần, nhưng sự sắp xếp của các nguyên tử carbon khác nhau.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Kim cương là gì  
3. Than chì là gì
4. Fullerene là gì
5. So sánh cạnh nhau - Diamond vs Graphite vs Fullerene ở dạng bảng
6. Tóm tắt

Kim cương là gì?

Kim cương là một allotrope của carbon, có cấu trúc tinh thể khối kim cương. Nó ở trạng thái rắn ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn. Hơn nữa, nó có độ cứng cao nhất trong số tất cả các vật liệu và độ dẫn nhiệt cao nhất. Kim cương thuộc danh mục khoáng sản bản địa, và thông thường màu của nó là vàng, nâu hoặc xám đến không màu. Hơn nữa, sự phân tách của vật liệu này là hoàn hảo theo bốn hướng, và vết nứt là không đều. Các vệt khoáng chất của một viên kim cương là không màu. Khi xem xét các tính chất quang học, kim cương là đẳng hướng.

Hình 01: Kim cương

Trong vật liệu này, các nguyên tử carbon là sp³ lai hóa. Mỗi nguyên tử tạo thành một tứ diện với một nguyên tử khác. Các cấu trúc tứ diện là cứng nhắc, và liên kết giữa các nguyên tử rất mạnh. Hơn nữa, kim cương có số lượng nguyên tử lớn nhất trong một đơn vị thể tích của vật liệu.

Than chì là gì?

Than chì là một allotrope của carbon có cấu trúc tinh thể hình lục giác. Các hợp chất tự nhiên xảy ra như quặng than chì; vì vậy, chúng ta có thể có được vật liệu này thông qua khai thác. Nó là allotrope carbon ổn định nhất ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn. Hơn nữa, trong điều kiện nhiệt độ và áp suất rất cao, than chì có thể chuyển thành kim cương. Nó có độ dẫn điện cao.

Hình 02: Than chì

Than chì cũng thuộc danh mục khoáng sản bản địa. Màu sắc có thể thay đổi từ sắt đen đến xám thép. Hơn nữa, sự phân tách của vật liệu này là cơ bản, và gãy xương là dễ vỡ. Độ cứng rất thấp, và nó có ánh kim, ánh đất. Các vệt khoáng của than chì là màu đen. Khi xem xét các tính chất quang học, than chì là đơn phương.

Fullerene là gì?

Fullerene là một allotrope của carbon có cấu trúc hình cầu lớn. Các nguyên tử carbon trong allotrope này kết nối với nhau thông qua liên kết đơn và đôi. Hơn nữa, cấu trúc hình cầu là một lưới kín hoặc một phần khép kín có các vòng hợp nhất chứa 5 đến 7 nguyên tử carbon. Họ là sp² nguyên tử lai hóa. Tuy nhiên, cấu trúc có một biến dạng góc giữa các nguyên tử.

Hình 03: Cấu trúc của quả cầu Fullerene

Hơn nữa, fullerene hòa tan trong dung môi hữu cơ, bao gồm cả toluene, chlorobenzene, v.v ... Nói chung, vật liệu này là một chất cách điện.

Sự khác biệt giữa Diamond Graphite và Fullerene là gì?

Kim cương, than chì và fullerene là các đồng vị của carbon. Sự khác biệt chính giữa than chì kim cương và fullerene là kim cương có cấu trúc tinh thể hình khối kim cương và than chì có cấu trúc tinh thể hình lục giác, trong khi fullerene xảy ra như một phân tử hình cầu lớn. Hơn nữa, kim cương là vật liệu tự nhiên cứng nhất trên trái đất, nhưng than chì và fullerene có độ cứng tương đối thấp.

Hơn nữa, một sự khác biệt nữa giữa than chì kim cương và fullerene là các nguyên tử carbon của kim cương là sp³ lai nhưng, trong than chì và fullerene, chúng là sp² lai hóa. Khi xem xét hình học xung quanh một nguyên tử carbon, trong kim cương, nó là tứ diện, và trong than chì, nó là một mặt phẳng lượng giác trong khi, trong fullerene, nó là hình cầu.

Tóm tắt - Kim cương vs Graphite vs Fullerene

Kim cương, than chì và fullerene là các đồng vị của carbon. Tóm lại, điểm khác biệt chính giữa than chì kim cương và fullerene là kim cương có cấu trúc tinh thể khối kim cương và than chì có cấu trúc tinh thể hình lục giác, trong khi fullerene xảy ra như một phân tử hình cầu lớn.

Tài liệu tham khảo:

1. Than chì. Địa chất, có sẵn ở đây.
2. Kim cương. Wikipedia, Wikimedia Foundation, ngày 13 tháng 7 năm 2019, Có sẵn tại đây.

Hình ảnh lịch sự:

1. Kim cương Vickers đe kim cương kim cương By R. Tanaka - (CC BY 3.0) qua Commons Wikimedia
2. Than Graphite-233436 Được viết bởi Rob Lavinsky, iRocks.com - (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia
3. C60a Cảnh - Trình tải lên ban đầu là Mstroeck tại Wikipedia tiếng Anh. Các phiên bản được tải lên bởi Bryn C tại en.wikipedia. - Chuyển từ en.wikipedia sang Commons (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia