ההבדל העיקרי בין גרפיט יהלום לפולרן הוא שליהלום יש מבנה גבישי יהלום קובי ולגרפיט מבנה גבישי משושה, בעוד שפולרן מופיע כמולקולה כדורית גדולה.
יהלום, גרפיט ופולרן הם אלוטרופים שונים של היסוד הכימי פחמן. לכל התרכובות הללו יש רק אטומי פחמן בהרכב, אך סידור אטומי הפחמן שונה זה מזה.
מה זה יהלום?
יהלום הוא אלוטרופ של פחמן, בעל מבנה הגביש הקובי של היהלום. הוא נמצא במצב מוצק בטמפרטורה ולחץ סטנדרטיים.יתר על כן, יש לו הקשיות הגבוהה ביותר מבין כל החומרים וגם מוליכות תרמית גבוהה ביותר. יהלומים נכנסים לקטגוריה של מינרלים מקומיים, ובדרך כלל צבעם הוא צהוב, חום או אפור עד חסר צבע. יתר על כן, המחשוף של חומר זה מושלם לארבעה כיוונים, והשבר אינו סדיר. פס המינרלים של יהלום הוא חסר צבע. כאשר בוחנים את המאפיינים האופטיים, היהלום הוא איזוטרופי.
איור 01: Diamond
בחומר זה, אטומי הפחמן מוכלאים sp3. כל אטום יוצר טטרהדרל עם אטום אחר. המבנים הטטרהדרלים קשיחים, והקשרים בין אטומים חזקים מאוד. יתר על כן, ליהלום יש את המספר הגדול ביותר של אטומים ביחידת נפח של החומר.
מה זה גרפיט?
גרפיט הוא אלוטרופ של פחמן בעל מבנה גבישי משושה. התרכובת מופיעה באופן טבעי כעפרות גרפיט; אז, אנחנו יכולים להשיג את החומר הזה באמצעות כרייה. זהו האלוטרופ היציב ביותר של פחמן בטמפרטורה ולחץ סטנדרטיים. יתרה מכך, בתנאי טמפרטורה ולחץ גבוהים מאוד, גרפיט יכול להפוך ליהלום. יש לו מוליכות חשמלית גבוהה.
איור 02: גרפיט
גרפיט נכנס גם לקטגוריה של מינרלים מקומיים. הצבע עשוי להשתנות מברזל-שחור לאפור פלדה. יתר על כן, המחשוף של חומר זה הוא בסיסי, והשבר מתקלף. הקשיות נמוכה מאוד, ויש לה ברק מתכתי ואדמתי. פס המינרלים של גרפיט הוא שחור. כאשר בוחנים את המאפיינים האופטיים, הגרפיט הוא חד-צירי.
מה זה פולרן?
Fullerene הוא אלוטרופ של פחמן בעל מבנה כדורי גדול. אטומי הפחמן באלוטרופ זה מתחברים זה לזה באמצעות קשרים בודדים וכפולים. יתר על כן, המבנה הכדורי הוא רשת סגורה או סגורה חלקית בעלת טבעות מתמזגות המכילות 5 עד 7 אטומי פחמן. הם sp2 אטומים הכלאים. עם זאת, למבנה יש מתח זווית בין אטומים.
איור 03: מבנה של כדור פולרן
יתר על כן, פולרנים מסיסים בממיסים אורגניים, כולל טולואן, כלורבנזן וכו'. בדרך כלל, חומר זה הוא מבודד חשמלי.
מה ההבדל בין גרפיט יהלום לפולרן?
יהלום, גרפיט ופולרן הם אלוטרופים של פחמן.ההבדל העיקרי בין גרפיט יהלום לפולרן הוא שליהלום יש מבנה גביש מעוקב של יהלום ולגרפיט מבנה גבישי משושה, בעוד שפולרן מתרחש כמולקולה כדורית גדולה. יתר על כן, יהלום הוא החומר הקשה ביותר על פני כדור הארץ, אך לגרפיט ולפולרן יש קשיות נמוכה יחסית.
יתר על כן, הבדל נוסף בין גרפיט יהלום לפולרן הוא שאטומי הפחמן של יהלום הם sp3 מהכלאה, אבל בגרפיט ובפולרן הם sp 2 הכלאה. כאשר בוחנים את הגיאומטריה סביב אטום פחמן, ביהלום, הוא טטרהדרלי, ובגרפיט, הוא מישור טריגונל בעוד, בפולרן, הוא כדורי.
סיכום – יהלום נגד גרפיט נגד פולרן
יהלום, גרפיט ופולרן הם אלוטרופים של פחמן. לסיכום, ההבדל העיקרי בין גרפיט יהלום לפולרן הוא שליהלום יש מבנה גביש מעוקב של יהלום ולגרפיט מבנה גבישי משושה, בעוד שפולרן מופיע כמולקולה כדורית גדולה.
