Aufgaben zu Kohlenstoffmodifikationen

Diese Seite befasst sich mit Aufgaben, die die Eigenschaften von Diamant und Graphit sowie deren strukturelle Unterschiede vertiefen. Es werden die Dichte und die elektrische Leitfähigkeit dieser Kohlenstoff Modifikationen erklärt.

Zunächst wird auf Lavoisiers Nachweis eingegangen, dass Diamant ausschließlich aus Kohlenstoff besteht. Er verbrannte den Diamanten und stellte fest, dass nur Kohlenstoffdioxid übrig blieb, was beweist, dass es sich um reinen Kohlenstoff handelte.

Example: Lavoisier verbrannte einen Diamanten. Da nur CO2 übrig blieb, konnte er schlussfolgern, dass der Diamant aus reinem Kohlenstoff bestand.

Die unterschiedliche Dichte von Diamant und Graphit wird durch ihren Aufbau erklärt. Diamant besitzt ein kubisches Kristallgitter mit eng gepackten Atomen, während Graphit ein hexagonales Gitter mit locker übereinander liegenden Schichten aufweist.

Highlight: Die dichte Packung der Atome im Aufbau Diamant führt zu einer höheren Dichte im Vergleich zu Graphit.

Die elektrische Leitfähigkeit Graphit im Gegensatz zur elektrischen Leitfähigkeit Diamant wird ebenfalls durch den strukturellen Aufbau erklärt. Im Graphit geht jedes Kohlenstoffatom nur drei Elektronenpaarbindungen ein, wodurch das vierte Valenzelektron frei beweglich bleibt. Diese freien Elektronen bilden ein über die ganze Schicht reichendes Elektronensystem, das den Stromfluss ermöglicht.

Quote: "Im Graphit geht im Gegensatz zum Diamant jedes Kohlenstoffatom nur drei Elektronenpaarbindungen ein. Da Kohlenstoffatome jedoch vier Außenelektronen besitzen, bleibt ein Elektron ohne Partner."

Diese Unterschiede in der Struktur und den daraus resultierenden Eigenschaften erklären die vielfältigen Kohlenstoff Verwendungen in verschiedenen technischen und industriellen Bereichen.