Hvad er eksempler på kulstof arrangeret i et krystalgitter?

diamant:

* krystalstruktur: Face-centreret kubik (FCC)

* binding: Kovalente bindinger mellem alle carbonatomer, der danner et stærkt, stift 3D -netværk.

* egenskaber: Sværest kendte naturligt materiale, højt brydningsindeks, fremragende termisk leder.

grafit:

* krystalstruktur: Hexagonal lagdelt struktur. Hvert lag er sammensat af hexagonale ringe af carbonatomer forbundet med kovalente bindinger. Lagene holdes sammen af ​​svage van der Waals -styrker.

* binding: Kovalente bindinger inden for hvert lag, van der Waals kræfter mellem lag.

* egenskaber: Blød, glat, god elektrisk leder, der bruges i blyanter, smøremidler og elektroder.

grafen:

* krystalstruktur: Enkelt lag grafit, en 2D honningkaggitter af carbonatomer.

* binding: Kovalente bindinger mellem carbonatomer.

* egenskaber: Ekstremt stærk og tynd, fremragende elektrisk og termisk leder, gennemsigtig, brugt i elektronik, kompositter og energilagring.

Fullerene (Buckminsterfullerene):

* krystalstruktur: Sfæriske eller ellipsoide molekyler sammensat af 60 eller flere carbonatomer arrangeret i et netværk af pentagons og hexagoner.

* binding: Kovalente bindinger mellem carbonatomer.

* egenskaber: Unik molekylstruktur, potentielle anvendelser inden for medicin, elektronik og materialevidenskab.

carbon nanorør:

* krystalstruktur: Cylindriske strukturer sammensat af rullede ark af grafen.

* binding: Kovalente bindinger mellem carbonatomer.

* egenskaber: Høj trækstyrke, høj elektrisk og termisk ledningsevne, der bruges i kompositter, elektronik og energilagring.

Andre krystalstrukturer:

* lonsdaleite (hexagonal diamant): En sjælden form for diamant med en hexagonal krystalstruktur.

* carbon nanofoam: Et 3D -netværk af sammenkoblede carbon nanorør med en lav densitet.

* diamantoid: En familie af molekyler med en diamantlignende struktur.

Dette er kun et par eksempler på de forskellige krystalstrukturer, som kulstof kan danne, og fremhæver dens alsidighed og betydning i materialevidenskab.