9.1: Прелюдія до хімічних зв'язків

Last updated
Save as PDF

Page ID: 22582

Anonymous
LibreTexts

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Алмаз - найтвердіший природний матеріал, відомий на Землі. І все ж алмаз - це просто чистий вуглець. Що особливого в цьому елементі, який робить алмаз таким твердим? Облігації. Хімічні зв'язки.

У ідеальному кристалі алмазу кожен атом С робить чотири зв'язки - зв'язки - з чотирма іншими атомами С в тривимірній матриці. Чотири - найбільша кількість зв'язків, які зазвичай утворюються атомами, тому атоми С максимізують свою взаємодію з іншими атомами. Цей тривимірний масив з'єднань поширюється по всьому кристалу алмазу, роблячи його по суті однією великою молекулою. Розрив алмаза означає розрив кожного зв'язку одночасно. Також зв'язки помірно міцні. Відомі більш сильні взаємодії, але вуглецево-вуглецевий зв'язок сама по собі досить міцна. Людина не тільки повинна розривати багато зв'язків відразу, але зв'язки також є міцними зв'язками з самого початку.

1 діамант середнього розміру та 6 маленьких діамантів, що оточують більший діамант.

Алмаз є найтвердішим відомим природним речовиною і складається виключно з елемента вуглецю. (CC SA-BY 3.0; Маріо Сарто).

Є й інші речовини, які мають скріплювальні механізми, схожі на алмаз. Діоксид кремнію і нітрид бору мають деяку схожість, але жоден з них не наближається до граничної твердості алмазу.