Atomen en atomenstructuren
grafiet diamant steenkool
kleur grijs - zwart kleurloos zwart
aggregatietoestand vast vast vast
hardheid zacht zeer hard matig hard
gebruik vulling potlood smeermiddel
juwelen
diamantboren, -zagen,…
brandstof hoogovens Grafiet, diamant en steenkool hebben duidelijk verschillende stofeigenschappen, hoewel deze enkelvoudige stoffen hetzelfde element of dezelfde atoomsoort KOOLSTOF bevatten.
De materie is samengesteld uit atomen. Maar het is niet een verzameling van atomen zonder meer.
De stofeigenschappen komen pas tot stand door de onderlinge samenhang van de atomen.
De manier waarop de atomen samenhangen, noemen we de atomenstructuur.
Het verschil in stofeigenschappen tussen grafiet, diamant en steenkool is dus terug te voeren tot een verschil in atomenstructuren.
Van koolstof waren tot hiertoe twee kristalvormen bekend: grafiet en diamant.
Grafiet: een hexagonale schikking van de koolstofatomen: de atomen vormen vlakken van aaneensluitende zeshoeken. De structuur is volkomen vlak.
De vlakken zijn niet aan elkaar gehecht waardoor ze vlot over elkaar glijden.
(smeer- en schrijfmiddel)
Diamant: een tetraëdrische schikking van de koolstofatomen:
de atomen vormen een regelmatige ruimtelijke structuur, wat het ontstaan geeft aan het hardste materiaal dat bestaat.
Dat koolstofatomen nog in een andere kristalvorm voorkomen, werd ontdekt in 1985 toen
koolstofstaven werden verpulverd door krachtige pulsen laserstraling. Zo ontstond een buitengewoon stabiele cluster van zestig koolstofatomen: Buckminsterfullereen of ‘bucky-ball’ (C60)
