Nøgleforskellen mellem diamantgrafit og fulleren er, at diamant har en diamantkubisk krystalstruktur, og grafit har en sekskantet krystalstruktur, mens fulleren forekommer som et stort sfæroidt molekyle.
Diamant, grafit og fulleren er forskellige allotroper af det kemiske grundstof kulstof. Alle disse forbindelser har kun carbonatomer i sammensætningen, men arrangementet af carbonatomerne adskiller sig fra hinanden.
Hvad er diamant?
Diamant er en allotrop af kulstof, som har diamantens kubiske krystalstruktur. Det er i fast tilstand ved standard temperatur og tryk. Desuden har den den højeste hårdhed blandt alle materialer og den højeste varmeledningsevne også. Diamanter falder ind under kategorien indfødte mineraler, og dens farve er typisk gul, brun eller grå til farveløs. Desuden er sp altningen af dette materiale perfekt i fire retninger, og bruddet er uregelmæssigt. En diamants mineralstribe er farveløs. Når man overvejer de optiske egenskaber, er diamant isotrop.
Figur 01: Diamant
I dette materiale er carbonatomerne sp3 hybridiserede. Hvert atom danner et tetraeder med et andet atom. De tetraedriske strukturer er stive, og bindingerne mellem atomer er meget stærke. Desuden har diamant det største antal atomer i en enhedsvolumen af materialet.
Hvad er grafit?
Grafit er en allotrop af carbon med den sekskantede krystalstruktur. Forbindelsen forekommer naturligt som grafitmalme; så vi kan få dette materiale gennem minedrift. Det er den mest stabile allotrope af kulstof ved standard temperatur og tryk. Desuden kan grafit under meget høje temperatur- og trykforhold omdannes til diamant. Den har en høj elektrisk ledningsevne.
Figur 02: Grafit
Grafit falder også ind under kategorien indfødte mineraler. Farven kan variere fra jernsort til stålgrå. Desuden er sp altningen af dette materiale basal, og bruddet er flaget. Hårdheden er meget lav, og den har en metallisk, jordagtig glans. Den mineralske stribe af grafit er sort. Når man overvejer de optiske egenskaber, er grafitten enakset.
Hvad er Fulleren?
Fulleren er en allotrop af kulstof, som har en stor sfærisk struktur. Kulstofatomerne i denne allotrop forbinder med hinanden via enkelt- og dobbeltbindinger. Desuden er den sfæriske struktur et lukket eller delvist lukket net med fusionerede ringe indeholdende 5 til 7 carbonatomer. De er sp2 hybridiserede atomer. Strukturen har dog en vinkelspænding mellem atomer.
Figur 03: Struktur af Fulleren-sfæren
Yderligere er fullerener opløselige i organiske opløsningsmidler, herunder toluen, chlorbenzen osv. Generelt er dette materiale en elektrisk isolator.
Hvad er forskellen mellem diamantgrafit og fulleren?
Diamant, grafit og fulleren er allotroper af kulstof. Den vigtigste forskel mellem diamantgrafit og fulleren er, at diamant har en diamant kubisk krystalstruktur, og grafit har en sekskantet krystalstruktur, mens fulleren forekommer som et stort sfæroidt molekyle. Desuden er diamant det hårdeste naturligt forekommende materiale på jorden, men grafit og fulleren har forholdsvis lav hårdhed.
Yderligere er en yderligere forskel mellem diamantgrafit og fulleren, at carbonatomerne i en diamant er sp3 hybridiserede, men i grafit og fulleren er de sp 2 hybridiseret. Når man betragter geometrien omkring et carbonatom i diamant, er det tetraedrisk, og i grafit er det en trigonal plan, mens det i fulleren er sfærisk.
Opsummering – Diamond vs Graphite vs Fulleren
Diamant, grafit og fulleren er allotroper af kulstof. Sammenfattende er den vigtigste forskel mellem diamantgrafit og fulleren, at diamant har en diamant kubisk krystalstruktur, og grafit har en sekskantet krystalstruktur, mens fulleren forekommer som et stort sfæroidt molekyle.
