PC und WWW als Hilfsmittel zur Darstellung von (Molekül)-Strukturen
Elementmodifikationen des Kohlenstoffs
Ziele:
Element Kohlenstoff; Modifikation; Struktur-Eigenschafts-Beziehung;
Bedeutung der Elementformen für die Verbindungen (hier organische
Chemie)....
Elemente und auch chemische Verbindungen können in verschiedenen
Formen (Modifikationen) vorkommen. Diese Formen unterscheiden
sich in der räumlichen Anordnung der Atome, in der Zahl der
an einem Atom gebundenen Nachbarn usw. Daraus
folgen dann sehr unterschiedliche physikalische und chemische
Eigenschaften der Stoffe.
Vom Kohlenstoff (C) z.B. gibt es 3 wichtige Modifikationen, deren
Strukturen Sie hier betrachten können (Bedenken Sie dabei,
daß immer nur ein kleiner Ausschnitt aus der Struktur gezeigt ist).
Beispiele für Fragen
- Wieviele direkt gebundene Nachbarn/Bindungen hat jedes C-Atom in den 3 Modifikationen?
- In welcher räumlichen Anordnung liegen diese vor?
- Kennen Sie diese Umgebungen aus organischen Verbindungen des Kohlenstoffs?
Dazu können Sie sich diese Bilder
1 ,
2 ,
3 ,
4 ,
von organischen Verbindungen anschauen
(am besten mit und ohne die Wasserstoffatome).
- Welche Modifikationen bilden Raumnetzstrukturen, Schichtstrukturen, Molekülstrukturen?
- Was vermuten Sie aus diesen Anordnungen für die
Eigenschaften der C-Modifikationen?
- Welche Form ist am härtesten und warum?
- Welche faßt sich schmierig an und spaltet in Plättchen auf?
- Welche schmilzt schon bei niedrigen Temperaturen?
- Dazu noch ein paar Fotos von Graphit
( 1,
2 )
und von Diamanten
( 1,
2 ).
- Fragen zu C60, die etwas über die Chemie hinausgehen:
- zur Polyederform: Art und Zahl der Flächen? Zahl der Ecken und Kanten?
- Wenn Sie die Fünfecke schwarz und die Sechsecke weiß
darstellen ..... kommt Ihnen das Ergebnis bekannt vor?
