Was sind die drei Allotropen von Kohlenstoff? Erklären Sie auch ihre internen Strukturen.

Es gibt mehr als drei Allotrope von Kohlenstoff. Dazu gehören Diamant, Graphit, Graphen, Kohlenstoffnanoröhren, Fullerene und Kohlenstoffnanobuds.

Diamant

Jedes Kohlenstoffatom in einem Diamanten ist in einer dreidimensionalen Anordnung kovalent an vier andere Kohlenstoffe gebunden. Ein Diamant ist im Wesentlichen ein Riesenmolekül.

Graphit

In Graphit sind die Kohlenstoffatome in Lagen aus verbundenen Sechsecken verbunden, die wie Hühnerdraht aussehen. Jedes Blatt ist im Wesentlichen ein einzelnes Molekül.

Innerhalb einer Folie bildet sich jedes Kohlenstoffatom stark kovalente Bindungen zu drei anderen Kohlenstoffatomen. Die gestapelten Blätter werden nur durch schwache intramolekulare Kräfte zusammengehalten.

Graphene

Graphen ist reiner Kohlenstoff in Form einer einzelnen Graphitschicht mit einer Dicke von nur einem Atom.

Kohlenstoff-Nanoröhren

Eine Kohlenstoffnanoröhre ist wie eine Graphenschicht, die in eine zylindrische Röhre aus Kohlenstoffatomen gerollt ist. Jedes Atom ist an drei andere Atome gebunden, und die Röhre ist ein Atom dick.

Buckminsterfullerene, C₆₀

Buckminsterfulleren besteht aus einer einzelnen Schicht von Kohlenstoffatomen, die in eine Kugel gewickelt sind. Jedes Kohlenstoffatom ist an drei andere Atome gebunden. Sechzig Kohlenstoffatome bilden die Form einer Kugel mit einem Kohlenstoffatom an jeder Ecke von 20-Sechsecken und 12-Fünfecken.

Es sind viele andere Kohlenstoffkugeln bekannt, einschließlich C & sub4 ;, ​​C & sub4 ;, ​​C & sub4; und C & sub4 ;. Sie enthalten eine unterschiedliche Anzahl von Pentagonen und Sechsecken und werden zusammen als "Buckyballs" oder "Fullerene" bezeichnet.

Kohlenstoff-Nanobuds

Kohlenstoffnanobuds sind ein Allotrop aus Kohlenstoff, bei dem Fulleren-artige "Knospen" kovalent an die äußeren Seitenwände von Kohlenstoffnanoröhren gebunden sind.