Które odmiany alotropowe węgla nie przewodzą prądu elektrycznego? Możliwe odpowiedzi: 1. Grafen i grafit., 2. Diament i grafen., 3. Diament i fullereny., 4. Fullereny i grafit.
2
Ćwiczenie 6
Ilustracje przedstawiają uproszczone modele sieci krystalicznych diamentu, grafitu i grafenu.
Zapoznaj się z opisem ilustracji przedstawiającej uproszczone sieci krystaliczne diamentu, grafitu i grafenu.
RqBm2obB9Vp88
Ilustracja przedstawia uproszczone sieci krystaliczne diamentu, grafitu i grafenu. Strukturę diamentu tworzą atomy węgla, z których każdy łączy się za pomocą wiązań kowalencyjnych z czterema innymi atomami węgla, atomy węgla w diamencie tworzą regularną sieć przestrzenną. Struktura grafitu składa się z warstw, w których występują sześcioczłonowe aromatyczne układy cykliczne, każdy atom węgla łączy się z trzema innymi przynależącymi do tej samej warstwy. Na ilustracji są dwie warstwy. Z kolei struktura grafenu jest płaska, złożona z atomów węgla tworzących sześcioczłonowe pierścienie budujące pojedynczą warstwę o grubości jednego atomu węgla. Struktura kształtem przypomina plaster miodu.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R14U5k6ivebke
Łączenie par. Oceń prawdziwość zdań, zaznaczając prawdę lub fałsz. W celu rozwiązania tego zadania, skorzystaj również z innych źródeł informacji.. Atomy węgla w graficie, diamencie i grafenie mają taką samą hybrydyzację orbitali walencyjnych.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Grafen to pojedyncza warstwa grafitu. Atomy węgla w grafenie mają hybrydyzację .. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Diament jest najtwardszym materiałem w skali Mohsa, ze względu na wiązania jonowe i hybrydyzację sp2 atomów węgla.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Grafit, grafen i diament mają różne właściwości fizyczne, ale takie same właściwości chemiczne.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz
Łączenie par. Oceń prawdziwość zdań, zaznaczając prawdę lub fałsz. W celu rozwiązania tego zadania, skorzystaj również z innych źródeł informacji.. Atomy węgla w graficie, diamencie i grafenie mają taką samą hybrydyzację orbitali walencyjnych.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Grafen to pojedyncza warstwa grafitu. Atomy węgla w grafenie mają hybrydyzację .. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Diament jest najtwardszym materiałem w skali Mohsa, ze względu na wiązania jonowe i hybrydyzację sp2 atomów węgla.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Grafit, grafen i diament mają różne właściwości fizyczne, ale takie same właściwości chemiczne.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz
21
Ćwiczenie 7
Oblicz, jaką objętość ma rysik węglowy o masie . Przyjmij, że gęstość grafitu wynosi . Wynik podaj z dokładnością do drugiego miejsca po przecinku.
RdwP6IoE378CN
(Uzupełnij).
RGrwBfv26NbTC
(Uzupełnij).
Skorzystaj ze wzoru na gęstość:
Rysik węglowy ma objętość .
RDCgcL4l53DSu3
Ćwiczenie 8
Uzupełnij zdania, wpisując w luki właściwe wyrazy. Wartości liczbowe zapisz słownie. Grafen - odmiana alotropowa węgla. Każdy atom węgla jest związany tylko z Tu uzupełnij innymi atomami Tu uzupełnij, tworzącymi warstwy Tu uzupełnij pierścieni. Właściwości grafitu: 1. Warstwy grafitu układają się równolegle i związane są przez słabe siły Tu uzupełnij. 2. Charakteryzuje się wysoką Tu uzupełnij dzięki zdelokalizowanym elektronom.
Uzupełnij zdania, wpisując w luki właściwe wyrazy. Wartości liczbowe zapisz słownie. Grafen - odmiana alotropowa węgla. Każdy atom węgla jest związany tylko z Tu uzupełnij innymi atomami Tu uzupełnij, tworzącymi warstwy Tu uzupełnij pierścieni. Właściwości grafitu: 1. Warstwy grafitu układają się równolegle i związane są przez słabe siły Tu uzupełnij. 2. Charakteryzuje się wysoką Tu uzupełnij dzięki zdelokalizowanym elektronom.
31
Ćwiczenie 9
Poniżej przedstawiono diagram fazowy węgla, który przedstawia zależność ciśnienia od temperatury, w których węgiel trwale występuje w różnych fazach.
Zapoznaj się z opisem diagramu fazowego węgla, który przedstawia zależność ciśnienia od temperatury, w których węgiel trwale występuje w różnych fazach.
R15g0JG96hy3k
Ilustracja przedstawiająca diagram fazowy węgla. Na osi X są wartości temperatury podanej w kelwinach, na osi Y jest ciśnienie podane w paskalach. Na osi X są wartości od zera do sześciu tysięcy. Na osi Y od zera przez dziesięciu do potęgi siódmej, następnie do dziewiątej, aż do do potęgi jedenastej. Grafit zaczyna się od wartości zero i 10 do potęgi dziewiątej i występuje do trzech tysięcy ośmiuset kelwinów i ciśnieniu 10 do potęgi dziesiątej. Diament zaczyna się przy wartości zero kelwinów i ciśnieniu 10 do potęgi dziewiątej i występuje do czterech tysięcy kelwinów i nieco powyżej dziesięciu do potęgi dziesiątej paskala. Grafit i diament występują jednocześnie w temperaturze 2000 i przy ciśnieniu 10 do potęgi dziesiątej paskala. Faza gazowa i ciekła węgla zaczyna się od temperatury czterech tysięcy kelwinów w zależności od ciśnienia. Dla temperatury 4000 kelwinów i ciśnienia dziesięć do potęgi siódmej oraz 6000 kelwinów i ciśnienia nieco poniżej dziesięć do potęgi dziewiątej jest gazem. Faza ciekła zaczyna się przy temperaturze wynoszącej 4000 kelwinów i ciśnieniu 10 do potęgi siódmej.
Diagram fazowy węgla
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Dla jakiej wartości ciśnienia w temperaturze węgiel trwale współistnieje w postaci grafitu i diamentu jednocześnie?
Ustal, w jakich warunkach ciśnienia i temperatury węgiel współistnieje w trzech trwałych fazach, z których jedną z nich stanowi jego odmiana alotropowa o wysokiej przewodności cieplnej.
Sprawdź na diagramie, w jakiej fazie występuje węgiel w warunkach normalnych. Jak wytłumaczysz fakt istnienia diamentów stosowanych m.in. w jubilerstwie do wyrobu biżuterii?
R1GMEm4f858k3
Rozwiązanie oraz odpowiedź zanotuj w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.
.
Rut7xOEWIoaNT
(Uzupełnij).
Linie obecne na wykresie określają warunki ciśnienia i temperatury, dla których istnieje równowaga między fazami, a punkty w których przecięciu ulegają trzy linie, oznaczają występowanie aż trzech różnych faz jednocześnie.
Dla .
Ciśnienie – oraz .
Na diagramie zostały ukazane fazy trwałe odmian alotropowych węgla w danych warunkach ciśnienia. W temperaturze i pod ciśnieniem , węgiel występuje w odmianie alotropowej – grafitu. Istnienie diamentów wytłumaczyć można faktem, że nie są one trwałe termodynamicznie i w warunkach normalnych ulegają przemianie w grafit, jednak przemiana ta jest na tyle powolna, że nie jest dostrzegalna w czasie ludzkiego życia.
31
Ćwiczenie 10
W oparciu o właściwości diamentu zaproponuj doświadczenie, w którym wykażesz czy masz do czynienia z cyrkonią czy diamentem?
R1AtO6QwChk26
Odpowiedź: (Uzupełnij).
Cyrkonia jest produktem sztucznym. Swoim wyglądem naśladuje diament. Posiada jednak inne właściwości fizyczne. Aby odróżnić diament od cyrkonii przeprowadza się test ciepła, światła i przejrzystości, ale różnią się one także twardością i przewodnością elektryczną.
1. W pierwszej kolejności należy sprawdzić jaka jest przewodność elektryczna obydwu kamieni, czego można dokonać poprzez zastosowanie specjalnego przyrządu multimetru:
diament jest izolatorem
cyrkonia przewodzi prąd
2. Następnie można dokonać sprawdzenia przewodności cieplnej, poprzez umieszczenie obydwu kamieni w naczyniu z gorącą wodą.
diament – pozostanie zimny ponieważ nie ulega ogrzaniu światłem słonecznych ani wodą
cyrkonia – będzie ciepła ponieważ ulega ogrzaniu światłem słonecznym i ciepłą wodą
3. Następnie dobrym sposobem na identyfikację tych kamieni może być sprawdzenie ich twardości. Do tego celu można posłużyć się jakimś metalowym elementem (np. drucikiem) i spróbować nim zarysować powierzchnie obydwu kamieni:
diament – nie ulegnie zarysowaniu, gdyż ma największą twardość w skali Mohsa –
cyrkonia – ulegnie zarysowaniu, w skali Mohsa ma twardość .
