Das Kohlenstoffatom

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Das Kohlenstoffatom
Einfachbindung

Doppelbindung
Dreifachbindung
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• ein abgeschlossenes C2-Molekül ist nicht möglich

• die Modifikationen des Kohlenstoffs bestehen aus
  ausgedehnten Atomverbänden

• Es sind drei Kohlenstoff-Modifikationen bekannt
• Graphit Diamant Fulleren

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Die Struktur des Graphits
Graphit besteht aus einer Schichtstruktur
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Was sind delokalisierte Elektronen?
Metallbindung
Graphit
Die Valenzelektronen der Metall-Atome können
sich frei im Gitter bewegen
Pro Kohlenstoff-Atom kann sich jeweils ein
Valenzelektron frei in der Schicht bewegen.
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Vorkommen Herstellung von Graphit

• Natürlicher Graphit
• China
• Korea
• Indien

Abbau 600000 Tonnen pro Jahr
Künstlicher Graphit Wird durch Pyrolyse von
Kohle und Erdöl gewonnen. Pyrolyse Erhitzen
unter Luftausschluss
Produktion Mehrere Millionen Tonnen pro Jahr
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Verwendung des Graphits
Schmiermittel (pulverförmig)
Bremsbeläge
Graphit
Elektroden
feuerfeste Tiegel
Bleistiftminen
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Die Struktur des Diamanten
Im Diamantgitter werden alle vier
Valenzelektronen des Kohlenstoffs für kovalente
Bindungen verwendet
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Vorkommen Herstellung von Diamanten

• Natürlicher Diamant
• Südafrika
• Brasilien
• Sibirien

Wird aus dem Mineral Kimberlit gewonnen
Künstlicher Diamant Wird aus Graphit bei hohem
Druck und hoher Temperatur hergestellt.
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Verwendung von Diamanten
Glasschneider
Chip-Beschichtung
Diamant
Bohrmaschinen
Schmuck
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Die Struktur des Fulleren C60

• Herstellung von Fulleren
• In einer Heliumatmosphäre wird Graphit im
  elektrischen Lichtbogen verdampft

• Der entstehende Russ enthält bis zu 15 Fulleren

• 1 Gramm Fulleren kostet zirka CHF 500.-

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Mögliche Verwendung von Fullerenen
Ionenantrieb
Supraleiter
Fulleren
Krebstherapie
Solarzellen