Фізичні властивості простих речовин, утворених вуглецем і кремнієм

  1. Алмаз і графіт
  2. кремній
  3. Потрібна допомога в навчанні?

Вуглець утворює кілька аллотропних модифікацій. З них найбільш поширені алмаз і графіт. Решта - карбін і різні фулерени - отримують в основному штучно, хоча всі вони в малих кількостях знайдені в природі.

Алмаз і графіт

Алмаз - кристалічна модифікація, утворена безліччю атомів вуглецю, кожен з яких витрачає всі чотири валентних електрони на освіту сигма-зв'язків. Тому кожен атом пов'язаний з чотирма іншими, розташованими в вершинах тетраедра. Все зв'язку міцні, і це надає алмазу незвичайну твердість.

Графіт має іншу структуру. У нього кожен атом вуглецю утворює три сигма-зв'язку і оточений трьома сусідніми. Атоми вуглецю виявляються пов'язаними в шестикутники, які утворюють плоску сітку. Четвертий валентний електрон кожного атома йде на освіту пі-зв'язку, електронна хмара якої поширюється на всі атоми в площині. В результаті цього все пі-електрони можуть легко переміщатися. Така структура графіту забезпечує унікальну властивість цього неметалла - хорошу електропровідність, але тільки уздовж цих площин. Плоскі сітки в кристалі пов'язані слабкими міжмолекулярними зв'язками. Це визначає шарувату будову графіту і його м'якість.

Фізичні властивості алмазу і графіту визначаються їх структурою. Оскільки структура цих простих речовин немолекулярное, то при звичайних умовах вони знаходяться в твердому стані. Вони характеризуються високими температурами плавлення. Однак виміряти температуру плавлення цих речовин дуже непросто. Цьому заважає горючість алмазу і графіту: їх температура займання нижче температури плавлення.

При більш низьких температурах, ніж температури плавлення, відбуваються аллотропние перетворення. Алмаз в відсутності кисню при температурі вище 1000 ° С переходить в графіт. Графіт при високій температурі і тиску перетворюється в алмаз.

І алмаз, і графіт добре проводять тепло.

Особливістю графіту є те, що завдяки рухливості пі-електронів він подібно металам проводить електричний струм.

Різні аллотропние модифікації сильно відрізняються один від одного по твердості. Алмаз має найвищу твердістю з усіх речовин, знайдених в природі. Що стосується графіту, то слід говорити про його м'якості, яка обумовлена ​​слабким зв'язком шарів один з одним. Це сприяє отщеплению окремих лусочок при натисканні.

Високий коефіцієнт заломлення світла визначає яскравий специфічний блиск кристалів алмазу. Вони розкладають білий світ на всі кольори веселки. Ограновані алмази називають діамантами. Їх огранювання підсилює гру світла.

кремній

Кремній має темно-сірий колір, мікрокристалічна різновид - темно-коричневий. У нього висока температура плавлення і досить висока твердість. Чистий кремній, ідеально кристалізований, не проводить електричний струм. Однак в кристалічній решітці окремі атоми кремнію можуть випадати або замінюватися іншими (наприклад, атомами бору, алюмінію). В цьому випадку кремній проводить електричний струм при певних умовах (підвищена температура або освітлення). Такі речовини відносять до напівпровідників.

Потрібна допомога в навчанні?


Вуглець утворює кілька аллотропних модифікацій

Попередня тема: Знаходження азоту і фосфору в природі: застосування азоту і фосфору
Наступна тема: & nbsp & nbsp & nbsp Хімічні властивості вуглецю і кремнію і їх з'єднань

Потрібна допомога в навчанні?