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Riesenmoleküle aus Kohlenstoffatomen
13.4.2021
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Riesenmoleküle aus Kohlenstoffatomen Diamant und Graphit Diamant ist eine Modifikation von Kohlenstoff Modifikation: = Erscheinungsform; die Atome eines Elementes sind im elementaren Stoff unterschiedliche angeordnet. Neben dem Diamant ist die bekannteste Modifikation des Kohlenstoffs Graphit. Der Hauptunterschied zwischen beiden Stoffen liegt schon in der Anordnung der einzelnen Kohelnstoffatomen. Aufbau Diamant und Graphit ● Kohlenstoffatom ● Graphit: Beim Graphit sind die Kohlenstoffatome in Waben angeordnet. Diese bilden dann verschiedene Schichten, die übereinander liegen und relativ locker aneinander gebunden sind. Jedes C-Atom ist mit drei weitern C-Atomen verbunden (Bindungswinkwl 120°) In Jeder Schicht erkennt man Sechsringe ● Je 3 Elektronen sind an diesen Bindungen beteiligt, das 4. Ist über die Schicht beweglich Diamant: C-Atom ist mit vier weiteren Kohlenstoffatomen verbunden (-> sehr hart; tetraedisch umgeben) Jedem C-Atom gehen vier Einfach | Dingen z seinem Nachbar aus ● Fullerene • Die Fullerene Stellen eine weitere Modifikation des Kohlenstoffs dar In dem Diamantengitter liegt jede Schicht in der Lücke der vorherigen Schicht • Man erkennt gewellte Sechsringe vom C-Atom 4 Atome eines solchen Rings bilden ein Rechteck Unter Fullerene werden hohle, geschlossene Moleküle aus sich zu Fünf- und Sechsecken anordnenden Kohlenstoffatomen verstanden. Die aus diesen Molekülen aufgebauten Stoffe heißen Fullerite Jedes Atom hat 3 Bindungspartner, das 4. Ist frei beweglich. Aufgaben S.174 A1-A3 Ermittle aus B3, wie Lavoisier nachgewissen hat, dass der Diamant nur aus Kohlenstoff besteht. Er hat den Diamanten verbrannt. Wenn nichts übrig bleibt als CO2, muss es Kohlenstoff gewesen sein. Erkläre die Unterschiedliche Dichte von Diamant und...
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Alternativer Bildtext:
Graphit mit ihrem Aufbau Diamant besitzt ein kubisches Kristallgitter. Hier sind die Atome besonders eng aneinander gepackt. Graphit besitzt ein hexagonales Gitter, ebenso wie auch andere kristalline Modifikationen des Kohlenstoff. Die Schichten des Graphit Gitters sind locker übereinander gelegen. Deswegen hat Diamant auch eine größere Dichte als Graphit. → Der Diamant besteht aus einer dicht gepackten Gitterstruktur. Wohingegen die Gitterstruktur des Graphits eher locker ist. Deswegen hat der Diamant auch eine größere Dichte als Graphit. Erkläre die Unterschiede in der elektrischen Leitfähigkeit von Diamant und Graphit mit ihrem Aufbau Im Graphit geht im Gegensatz zum Diamant jedes Kohlenstoffatom nur drei Elektronenpaarbindungen ein. Da Kohlenstoffatome jedoch vier Außenelektronen besitzen, bleibt ein Elektron ohne Partner. Die "vierten" Valenzelektronen bauen ein über die ganze Schicht reichendes Elektronensystem auf. Darin können sich die Elektronen frei bewegen. Es findet ein Stromfluss statt und der Atrom wird geleitet.