Waardoor is diamant doorzichtig en grafiet niet?
Ligt dat aan het feit dat grafiet een aromatische verbinding is : alle koolstofatomen zijn sp2 gehybriseerd, omdat alle p-orbitalen elkaar kunnen overlappen kan gesteld worden dat grafiet een polycyclische aromatische verbinding is.
Of is de structuur nog van belang:
Grafiet bestaat uit op elkaar gestapelde lagen van aaneengeschakelde zesringen van koolstof (zoals in een honingraat.) De C-C bindingslengte in deze zeshoeken is 0,142 nm. De atoomafstanden tussen de lagen is groter, met een C-C bindingslengte van 0,335 nm [1]. De afstand is vermoedelijk het gevolg van de afstoting tussen de bindingselektronen van de koolstofatomen.
In diamant hebben de koolstof-koolstofbindingen een viervlakstructuur waardoor de atomen in drie dimensies gebonden zijn; dit verklaart deels de hardheid waar het mineraal zijn naam aan dankt. Daarentegen heeft grafiet, de koolstofvorm die op aarde het meest voorkomt, een vlakke kristalstructuur waardoor het veel zachter is en schilferende laagjes vormt.
doorzichtigheid diamant
Moderator: physicalattraction
Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
-
always
- Artikelen: 0
- Berichten: 651
- Lid geworden op: vr 16 jan 2015, 14:05
-
always
- Artikelen: 0
- Berichten: 651
- Lid geworden op: vr 16 jan 2015, 14:05
Re: doorzichtigheid diamant
Ik heb het volgende antwoord nog gevonden:
"Normally, diamond is not a conductor: all the electrons live in the "valence band", and you need a photon with at least 5.4 eV of energy to push an electron into the conduction band. In the process, that photon would be absorbed. A photon with less energy cannot give its energy to an electron, because that electron "has nowhere to go". And since visible light has energies of between 1.65 and 3.1 eV, only UV photons have enough energy to be absorbed by pure diamond.
That same link also describes how impurities give rise to color in diamond: for example, nitrogen atoms produce an "intermediate" energy level, and this gives rise to more energetic electrons that could jump the gap to the conduction band and absorb light.
By contrast, graphite is a conductor. As a conductor, it has electrons in the conduction band already. You know this, because even a tiny voltage will give rise to a current - this tells us that the electrons didn't need to be "lifted" into the conduction band first. And since electrons will absorb any amount of energy easily, the material absorbs all wavelengths of light: which makes it black."
"Normally, diamond is not a conductor: all the electrons live in the "valence band", and you need a photon with at least 5.4 eV of energy to push an electron into the conduction band. In the process, that photon would be absorbed. A photon with less energy cannot give its energy to an electron, because that electron "has nowhere to go". And since visible light has energies of between 1.65 and 3.1 eV, only UV photons have enough energy to be absorbed by pure diamond.
That same link also describes how impurities give rise to color in diamond: for example, nitrogen atoms produce an "intermediate" energy level, and this gives rise to more energetic electrons that could jump the gap to the conduction band and absorb light.
By contrast, graphite is a conductor. As a conductor, it has electrons in the conduction band already. You know this, because even a tiny voltage will give rise to a current - this tells us that the electrons didn't need to be "lifted" into the conduction band first. And since electrons will absorb any amount of energy easily, the material absorbs all wavelengths of light: which makes it black."
