Карбин структура

Вследствие различия в структуре алмаз, графит и карбин по-разному ведут себя в химических реакциях. Для графита характерны [c.449]

Углерод встречается в виде трех модификаций — алмаз, графит и карбин. Каждая из этих модификаций отвечает определенному типу гибридизации электронных орбиталей в атомах углерода. При р -гибридизации орбиталей образуется кристаллический полимер углерода с атомной координационной кубической решеткой — алмаз. Вследствие р -гибридизации электронных орбиталей каждый атом углерода в алмазе образует равноценные прочные о-связи с четырьмя соседними атомами углерода (см. рис. 111.2). Такая структура полимера объясняет очень высокую твердость алмаза, отсутствие у него электронной про- [c.271]

Углерод образует три аллотропические модификации алмаз, графит и карбин. Эти твердые простые вещества имеют различную структуру. [c.94]

Какого типа гибридизация орбиталей в атоме углерода сопровождает образование а) простых веществ, таких, как алмаз, графит, карбин (последний имеет решетку, построенную из прямолинейных цепочек J б) углеводородов структуры = -С=С- [c.288]

В соответствии с характерными гибридными состояниями орбита-лей атомы углерода могут объединяться в полимерные образования координационной (зр ), слоистой (яр ) и линейной (яр) структуры. Этому соответствуют три типа простых веществ алмаз, графит и карбин. . [c.423]

Окислительные свойства у углерода выражены слабо. Вследствие различия в структуре алмаз, графит и карбин по-разному ведут себя в химических реакциях. Для графита характерны реакции образования кристаллических соединений, в которых макромолекулярные слои Сг [c.426]

В еще большей степени это замечание справедливо в отношении более высоких уровней организации углеродных структур. Когда человечество стоит на пороге XXI века и наука ежедневно вносит конструктивные изменения, давая жизнь новейшим открытиям (коаксиальные углеродные нанотрубки, линейные аналоги фуллеренов и пр.), структурная химия до сих пор оставляет невыясненным, хотя бы с принципиальной точки зрения, строение разнообразных пространственно сшитых полимеров углерода, открытых более четверти века назад. И признается лишь тот факт, что различные его формы -поликристаллические фафиты, сажи, углеродные пленки, дендриты, ламелярные и надмолекулярные образования, коксы, стеклоуглерод, пироуглерод, карбин, алмаз и алмазные пленки, шунгит, антрацит, углеродные и фафитовые волокна, микропористые адсорбенты, композиционные материалы и пр. - существуют. [c.3]

Существование двух линейных структур доказано как физическими, так и химическими методами (в частнсзсти, при озонировании полиин превращается в щавелевую кислоту, а поликумулен — в угольную кислоту). Карбин — полупроводник (АЕ = 1 эВ). Под влиянием света его электрическая проводимость резко возрастает. Карбин синтезирован сравнительно недавно (в начале шестидесятых годов) советскими учеными. Позднее он был обнаружен в природе. [c.393]

При обычной температуре элементарный углерод весьма инертен. При высоких же температурах он непосредственно взаимодействует с многими металлами и неметаллами. Углерод проявляет восстановительные свойства, что широко используется в металлургии. Окислительные свойства углерода выражены слабо. Вследствие различия в структуре алмаз, графит и карбин по-разному ведут себя в химических реакциях. Для графита характерны реакции образования кристаллических соединений, в которых макромолекулярные слои С200 играют роль самостоятельных радикалов. [c.394]

Аллотропия углерода. В свободном состоянии углерод известен в виде алмаза, кристаллизующегося в кубической системе, н графита, прш1адлежащего к гексагональной системе. Такие формы его как древесный уголь, кокс, сажа имеют неупорядоченную структуру. Синтетически получены карбин и поликумулен — [c.432]

По характеру расположения элементарных звеньев различают линейные, разветвленные и трехмерные структуры макромолекул. Каждая из этих групп имеет еще свои подразделения. Так, линейные макромолекулы бывают линейные прямые (у карбина), зигзагообразные (у полиэтилена) и циклоцепные (у по-лифенилена). [c.188]

Полиморфизм — это способность вемкств существовать в виде двух или нескольких кристаллических структур. Примером полиморфизма являются аллотропные тформы углерода алмаз, графит и карбин. Графит имеет слоистую, карбин — цепную, а алма — координационную решетку. Разные кристаллические структурные формы вещества называют полиморфными модификациями. [c.95]

В [16] высказано предположение, что в структуре чугуна свободный углерод може г существовать в виде алмазоподобных образований, а также а-карбина - -С = С - С и предложено коралловидное строение графита в чугуне (рис. 10), причем следует обратить внимание на спиралевидную форму графита, напоминающую бакмтьюб. [c.20]

На величину Шр влияют разные факторы. При энергиях порядка 20-30 эВ предположительно все валентные электроны углерода участвуют в образовании плазменных колебаний. По этой причине Шр должно бьггь пропорционально плотности вещества. На рисунке представлена зависимость квадрата энергии плазмонов от плотности вещества в равновесных углеродных структурах. Плотность карбина подсчитана для гексагональной модели [2] (см. вставку к рис.) и составляет 1.6 г/см. Как видно, обнаружена пропорциональность в зависимости квадрата энергии плазмонов от плотности вещества. Угол наклона этой прямой составляет 0.9-10" , что на 30% больще теоретического значения [c.47]

Исследованы алмазосодержащие пасты - продукт взрыва тринитротолуола в воде. Впервые обнаружен эпитаксиальньш слой кристаллической воды на поверхности нанокристаллов алмазов при комнатной температуре. Обнаружены карбиновые цепочки в составе суспензии. Показано образование ультрадисперсного алмаза (УДА) из цепочек карбина. Исследована атомная и электронная структура кристаллитов УДА и показано, что они являются бездефектными с деформированными приповерхностными слоями. Степегь деформации зависит от химической структуры поверхности. Обоснована методика расчета кристаллического потенциала в частицах УДА, основанная на обратном Фурье преобразовании формы дифракционной линии. [c.59]

Обнаружены колебательные состояния структур на поверхности разупорядоченного графита. Особенностью таких поверхностных структур является их метастабильность - время существования таких структур около полугода. Наиболее эффективно такие поверхностные структуры образуются на поверхности графита при облучении ионами или электронным пучком. Сравнение спектров КРС данных поверхностных структур и спектра КРС карбина позволило предложить модель по которой метастабильная поверхностная структура является оборванными карбиноподобных цепочками. [c.144]

Гаким образом, меаду структурами карбина и 1 рафита имеется потенциальный барьер, преодоление которого возможно только с затратой соответствующей энергии. В то же время, если решетка ароматического ковра (или образование его путем туннельного перехода [c.93]

В работе приведена дттямикя изменения физико-химических параметров различных коксов с ростом температуры их прокалки. Построена диаграмма состояния углерода в формах карбин-графит-алмаз. Обсуждается роль парамагнитных молекул в структуре коксов. 11 .4, библ.17,тайл.I. [c.165]

Сочетание атомов углерода разных гибридных состояний в единой полимерной структуре порождает множество аморфных форм углерода. Типичным примером аморфного углерода является так называемый стеклоуглерод. В нем беспорядочно связаны между собой структурные фрагменты алмаза, графита и карбина. Его получают термическим разложением некоторых углеродистых веществ. Стеклоуглерод — новый конструкционный материал с уникальными свойствами, не присущими обычным модификациям углерода. Стеклоуглерод тугоплавок (остается в твердом состоянии вплоть до 3700°С), по сравнению с большинством других тугоплавких материалов имеет небольшую плотность (до 1,5 г см ), обладает высокой механической прочностью, электропроводен. Стеклоуглерод весьма устойчив во многих агрессивных средах (расплавленных щелочах и солях, кислотах, окислителях и др.). Изделия из стеклоуглерода самой различной формы (трубки, цилиндры, стаканы и пр.) получают при непосредственном термическом разложении исходных углеродистых веществ, в соответствующих формах или прессованием стеклоуглерода. Уникальные свойства стеклоуглерода позволяют использовать его в атомной энергетике, электрохимических производствах, для изготовления аппаратуры для особо агрессивных сред. Стекловидное углеродистое волокно, обладая низким удельным весом, высокой прочностью на разрыв и повышенной термостойкостью, может найти применение в космонавтике, авиации и других областях. [c.450]

Структуру карбина можно изобразить двумя способами только с двойными связями или с чередующимися одинарными и тройными связями. Определите, какая модель энергетически более выгодна, если энергии связи атомов углерода равны в этане С—С 326 кДж/моль, в этилене С=С 586 кДж/моль, в ацетилене С С 808 кДж/моль. Предскажите свойства, которыми должен обладать карбин, соответствующий обеим моделям. [c.45]

Разная кристаллическая структура алмаза, графита и карбина обусловливает различие их физико-химических свойств. Алмаз химически очень стоек. На него действуют лишь фтор и кислород, в атмосфере которых при температуре выше 800 °С он сгорает с образованием тетрафторида и диоксида углерода. Графит менее стоек. В атмосфере кислорода он сравнительно легко горит с образованием диоксида углерода. Сажа и уголь — это разновидности графита, неупорядоче1Шые графитовые структуры. [c.287]

Большое значение для понимания механизма синтеза алмаза имеют результаты опытов по изучению влияния структуры исходного улеродного вещества на процесс алмазообразования. Как исходное сырье, кроме графита, можно применять и другие углеродсодержащие вещества. В случае применения органических соединений или, например СО, сначала идет пиролиз исходного вещества, и выделяющийся углерод при высоких давлениях кристаллизуется в алмаз. Оказалось, что свойства исходного вещества очень сильно влияют на количество и качество получаемых кристаллов алмаза. Так, например, чистый углерод в виде линейных цепей из атомов (карбин) вообще не превращается в алмаз даже при очень высоких давлениях. [c.137]

Элементы, электроотрицательность которых не превышает 2,0—2,2 условных единиц, проявляют свойства металлов. Однако резкой границы между нем( таллами и металлами провести невозможно, так как в зависимости от структуры простого вещества, образованного элементом, и от внешних условий свойства элемента могут изменяться. Например, такой неметалл, как углерод, находясь в модификации карбина, в котором его атомы объединены в линейные макромолекулы, обладает полупроводниковыми свойствами. А водород, охлажденный до 4,2 К, находясь под давлением около 0,3 ТПа (3 млн атм), переходит в металлическое состояние. [c.273]

Кристаллические тела обычно анизотропны, их механические, тепловые, электрические и оптические свойства в разных направлениях не одинаковы. Одно и то же кристаллическое вещество может находиться в нескольких модификациях, обладающих неодинаковой структурой. Так, углерод существует в виде графита, алмаза и карбина, двуокись кремния — в виде кварца, тридимита и кристобалита [c.7]

Карбин — полупроводник п-типа, устойчив при нагревании до 2000°С и только при 2300°С переходит в структуру графита. При освещении проводимость карбина резко возрастает. Это позволяет использовать его в качестве светочувствительных материалов, стабильных резисторов и т. д. [c.307]

Примером аллотропии является способность атомов углерода образовывать кристаллы алмаза, графита и нитевидные кристаллы карбина. Эти три модификации ОдногО и того же вещества обладают разной кристаллической структурой и физическими свойствами за счет различия связей между атомами углерода. Другой пример аллотропии — кислород О2 и озон О3, различие в физических свойствах которых объясняется разным числом атомов кислорода в молекуле и соединяющими их связями. [c.10]

Стеклоуглерод представляет собой твердый материал. В его структуре без определенного порядка связаны структурные остатки алмаза, графита и карбина. Он имеет ряд ценных свойств малую плотность, высокую механическую прочность, тугоплавкость, хорошую электрическую проводимость. [c.169]

Собственно химическая история этих структур началась в середине 1980-х годов с весьма далекой (в прямом и переносном смысле слова) проблемы трактовки абсорбционных и эмиссионных спектров межзвездной материи, в которой заподозрили наличие углеродсодержащих частиц неизвестной природы. В попытке разрешить загадку бьши предприняты модельные эксперименты по лазерному испарению графита, поскольку такие условия предполагались более или менее подобными существующим в межзвездном пространстве. Первоначальные эксперименты [12а] показали, что при этом образуется широкий почти случайный набор углеродных кластеров состава Сд в пределах и = 1 — 190, причем в интервале 20 < и < 90 обнаруживались только кластеры с четным и, т. е. состава С2 (10 < /л < 45) (рис. 4.3, кривая С). Эти результаты были интерпретированы как свидетельство образования линейных кластеров (—С=С-) , родственньос ранее обнаруженной новой форме углерода, карбину. Через год, в 1985 г., эти эксперименты повторили, используя несколько модифицированную технику, улучшающую условия образования кластеров из первичных углеродных фрагментов. Результаты были ошеломляющими вместо более или менее случайного распределения кластеров, о чем сообщалось ранее [12а], здесь масс-спектр продуктов свидетельствовал о появлении кластера Сбо> интенсивность пика которого превосходила интенсивность пиков соседних кластеров примерно в 40 раз (рис. 4.3, кривая А) [12Ь]. [c.395]

Силы взаимодействия между базисными плоскостями малы и являются ван-дер-ваальсовыми. Энергия связи между плоскостями составляет от 4,2 до 18,2 кДж/моль- а расстояние 0,3354 нм. Вследствие малости сил связи между базисными плоскостями последние могут являться главными плоскостями сдвига, и по ним возможны расслоения и расколы кристаллитов. При этом образуются двойники типа срастания с осью, параллельной гексагональной оси с [7]. Двойникование монокристаллов, по мнению авторов указанной работы, в ряде случаев неправильно отождествляются со структурой третьей кристаллической формы углерода — карбина. [c.13]

Длинные гомоатомные цепи (со степенью полимеризации и 100) образуют лишь углерод и элементы VI гр.-8, 8е и Те. Эти цепи состоят только из основных атомов и не содержат боковых групп, но электронные структуры углеродных цепей и цепей 8, 8е и Те различны. Линейные полимеры утлерояг-кумулены =С=С=С=С=. .. и карбин —С=С—С=С—... (см. Углерод) кроме того, углерод образует двухмерные и трехмерные ковалентные кристаллы-соотв. графит и алмаз. Сера, селен и теллур образуют атомные цепочки с простыми связями и очень высокими п. Их полимеризация имеет характер фазового перехода, причем температурная область стабильности полимера имеет размазанную иижнюю и хорошо выраженную верхнюю границы. Ниже и выше этих границ устойчивы соотв. циклич. октамеры и двухатомные молекулы. [c.214]

П. широко распространен в самых разнообразных классах в-в. Типичный пример полиморфных форм-модификации углерода алмаз и лонсдейлит, в к-рых атомы объединены ковалентными связями в пространств, каркас графит, в структуре к-рого имеются слои наиб, прочно связанных атомов карбин, построенный из бесконечных линейных цепочек. Эти модификации резко различаются по св-вам В случае молекулярных кристаллов (в частности, орг. в-в) П. проявляется в разл. упаковке молекул, имеющих одинаковую структурную ф-лу здесь переход от одной модификации к другой осуществляется без разрыва ковалентных связей, но конформация молекул может существенно меняться (конформационный П.). [c.16]

Особен)юсти морфологии углеродных модификаций во многом определяются особенностями С-С связей в этих структурах. Открыты три аллотропные формы углероОа, которые имеют различные кристаллические ячейки и тип связей между атомами углерода аямач. графит, карбин. В основном состоянии углерод имеет электронную конфигурацию 1з 2з"2р. В этом состоянии атом углерода двухвалентен, В большинстве химических соединений углерод выступает как четырехвалентный элемент. Четырехвалентный атом углерода находится в одном из трех валентных состояний, соответствуюших зр зр -, зр- гибридизации электронов в атомах углерода. [c.6]

Структура алмаза, который представляет собой первую аллотропную форму углерода, может быть представлена как пространственный полимер, состоящий из атомов углерода зр -гибридизации с тетраэдрическими связями. Графиту, второй аллотропной форме углерода, соответствует паркетный полимер, построенный из атомов зр -гибридизации. В карбине, имеющем линейную полимерную цепочку полиинавого или поликумуленового типов, реализуется зр-гибридизация. В зр-гибридном состоянии могут находиться также периферийные атомы углерода. [c.7]

Таким образом, можно сделать вывод о том, что алмазом, фафитом и карбином не исчерпываются все возможные кристаллические структуры, которые не противоречат сложивщимся в настоящее время представлениям о способности атомов углерода участвовать в образовании химических связей в полимерном углероде. При этом, конечно, остаются открытыми вопросы, связанные с более детальным описанием геометрии, энергетики, спектральных и других свойств углеродных структур. Но все эти вопросы, в принципе, разрешимы для каждого конкретного случая, так как некоторые из рассмотренных выще форм реализуются с неустановленной пока структурой среди всего многообразия имеющихся модификаций углерода. [c.12]

Благодаря тому, что атомы углерода способны образовывать химические связи различного типа, что обусловлено степенью гибридизации орбиталей валентных электронов, в полимерном углероде существует большое разнообразие углеродных структур. Для адекватного описания свойств каждой углеродной модификации используют в качестве модельных систем регулярного сфоения достаточно хорошо изученные алмаз, фафит и карбин. [c.12]

Авторы paбoтьИ используя дифракцию электронов, обнаружили, что большая часть фрагментов стеклоуглерода (с температурой термической обработки до 3500 К) дает диффузионные картины рассеяния с несколькими размытыми кольцами, остальная их часть дает и точечно-кольцевые и (в 10% случаев) даже точечные, резкие электронограммы монокристального типа. Неожиданно оказалось, что кристаллические фрагменты размером до нескольких микронов чаще обладали структурой не фафита, а карбина, алмаза, лонсдейлита и других, ранее неизвестных, форм углерода. Картины же, соответствующие кристаллическому фафиту, обычно появлялись как двойниковые с углом разворота 28,5". Это означало, что одна кристаллическая область лежала выше другой, но обе они принадлежали одному фрагменту (по-видимому, ламелярного или пластинчатого типа). [c.24]

При наличии поперечных химических связей между цепочками линейных полимеров углерода относительное расположение углеродных цепочек может быть и не параллельным. Это - второе, существенное отличие новой фактовки структуры карбинов, В качестве первичного Сфуктурного фрагмента (операционной единицы анализа) здесь выступает уже не двумерный монослой зр -гибридизованного углерода, а цепочечный участок между двумя ближайшими узлами (сшивками). [c.27]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология