7 příkladů allotropů uhlíku: Fakta, která byste měli vědět

Allotrop je odlišná elementární forma jakéhokoli atomu, který má stejnou chemickou látku, ale liší se fyzikálními vlastnostmi. Nyní diskutujte o alotropech atomu uhlíku.

Seznam příkladů uhlíkových allotropů je -

Krystalický

Krystalické jsou ty allotropy, které mají konkrétní tvar nebo geometrii atomu uhlíku. Krystalické allotropy mají zvláštní tvar, takže mají různé fyzikální vlastnosti, jako je index lomu, bod tání, hustota atd. Ale chemické vlastnosti zůstávají stejné.

diamant

Veškerý uhlík v diamantu je sp3 hybridizovaný. Skládá se z nespočetného množství čtyřstěnných jednotek a vzdálenost mezi mřížkami je 1.54Å. Má tepelnou vodivost, ale ne elektřinu. Dimond hoří kyslíkem za vzniku oxidu uhličitého při 800-9000C, protože je to jiná forma uhlíku

Diamant má velmi vysoký index lomu, 2.417, a z tohoto důvodu jím světlo může procházet a mnohokrát zažít totální vnitřní odraz a zdá se, že je lesklé a lesklé.

Grafit

Pouze grafit je nekov, který může vést elektrický proud. Grafit se skládá ze dvou sousedních rovnoběžné vrstvy CC šestihranné jednotky mající vzdálenost 3.35 Á. Vrstvy jsou slabě drženy van der Waalovou silou, takže jedna vrstva může klouzat po druhé, z tohoto důvodu je grafit měkký a lubrikační.

Každý uhlík v grafitu je sp2 hybridizované. Je to rovinný šestiúhelník a dvourozměrná struktura vrstev. Ostatní elektrony C jsou přítomny v nehybridizovaném orbitalu p, takže grafit se může podílet na vazbě π.

Fulleren

Fulleren se může chovat jako supravodič i při velmi nízkých teplotách, jako je 10-40 K. Různé typy fulerenů jsou uvedeny níže.

  • C60 Fulleren který má tvar dvacetistěnu s 60 vrcholy. Má 32 ploch, 12 pětiúhelníků a 20 šestiúhelníků.
  • C70 Fulleren který je klec-jako tvar bucky ball. Má 12 pětiúhelníků a 25 šestiúhelníků
  • Fullerenol který je jako radikální houba rozpustný ve vodě a má skvělé antioxidační vlastnosti.

Amorfní

Amorfní je ten allotrop uhlíku, který nemá zvláštní tvar nebo mřížkovou strukturu. Amorfní má také mřížkové struktury, ale jsou neorganizované, takže nepřijímají konkrétní tvar nebo strukturu. Jejich fyzikální vlastnosti jsou různé, ale mají stejné chemické vlastnosti.

Dřevěné uhlí

Dřevěné uhlí se používá jako střelný prach a černá barva. Používá se také jako palivo. Nyní jsou níže diskutovány různé typy dřevěného uhlí,

Dřevěné uhlíRostlinné uhlíŽivočišné uhlí
1Dřevěné uhlíKostní uhlí
2Cukrové uhlíKrvavé uhlí

Lampa černá nebo Carbon black

Charakter lampové černě allotrop je černý sazovitý kouř, který obvykle vychází po kondenzaci. Lamp black je nejčistší forma ze všech. Je to velmi špatný vodič tepla a také elektřiny. Při spalování metanu vzniká také lampová čerň. Používá se na krém na boty a černé barvy.

Koks

Koks se vyrábí subjektivní destilací antracitového uhlí. Má dva typy, které jsou uvedeny níže,

  • Obsahuje asi 96 % atomů uhlíku.
  • Při vyšší teplotě 1000-12000C se získá tvrdý koks
  • Při nižší teplotě 600-6500C získáme měkký koks.
  • Tvrdý koks je všestranně použitelný jako palivo a redukční činidlo
  • měkké pouze pro domácí palivové účely.

Plynový uhlík

Černý tvrdý hustý zbytek usazený na relativně chladnější horní části retorty je známý jako plynný uhlík. Má tepelnou a elektrickou vodivost. Plynný uhlík je široce používán jako elektrody v elektrolýze a obloukovém světle. Je to pravá amorfní forma uhlíku. Má delokalizované π elektrony naproti grafitu. 

Nejčastější dotazy

1. Diamant je nereaktivní, zatímco grafit je reaktivní. Proč?

Mřížková struktura uhlíku je těsnější než grafit. Vysvětleme reaktivitu diamantu a grafitu v následující části.

Diamant je méně reaktivní než grafit, protože diamant je pevněji zabalený systém, kde je přítomno mnohem více interakce van der Waalovy síly, ale v případě grafitu jsou přítomny slabé síly. V nehybridizovaném p orbitalu jsou přítomny delokalizované π elektrony, které jsou reaktivnější.

Diamant se skládá z mnoha čtyřstěnných jednotek, zatímco v grafitu jsou přítomny dvě paralelní jednotky a leží jedna na druhé. Takže, diamant má blízko struktura a grafit má otevřenou strukturu náchylnou k chemickým útokům.

2. Fulleren působí jako skvělý lubrikant – proč?

Fulleren je tvořen různým počtem shluků atomů uhlíku. Nyní diskutujte o lubrikační povaze fullerenu.

Fulleren je skvělé mazivo, protože van der Waalova přitažlivost mezi několika shluky fullerenů je velmi slabá, takže jeden může klouzat po druhém. Fulleren je také vyroben z různých pěti nebo šestičlenných uhlíkových shluků, které se mohou snadno pohybovat z jednoho do druhého a činí fulleren kluzkým. 

Z tohoto důvodu je fulleren kluzký. Z této kluzké povahy se může chovat jako lubrikant.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Vlastnost zobrazení alotropů je známá jako alotropie a tato vlastnost je znázorněna uhlíkem díky vlastnosti řetězení a vytváření vazby π. Tato alotropní forma je dvou typů, jedna je krystalická na základě určitého tvaru a struktury a druhá je amorfní, která nemá konkrétní tvar.