La differenza fondamentale tra la grafite di diamante e il fullerene è che il diamante ha una struttura cristallina cubica di diamante e la grafite ha una struttura cristallina esagonale, mentre il fullerene si presenta come una grande molecola sferoidale.
Diamante, grafite e fullerene sono diversi allotropi dell'elemento chimico carbonio. Tutti questi composti hanno solo atomi di carbonio nella composizione, ma la disposizione degli atomi di carbonio differisce l'uno dall' altro.
Cos'è Diamante?
Il diamante è un allotropo del carbonio, che ha la struttura cristallina cubica del diamante. È allo stato solido a temperatura e pressione standard. Inoltre, ha la più alta durezza tra tutti i materiali e anche la più alta conduttività termica. I diamanti rientrano nella categoria dei minerali nativi e in genere il loro colore è giallo, marrone o grigio fino all'incolore. Inoltre, la scollatura di questo materiale è perfetta in quattro direzioni e la frattura è irregolare. La striscia minerale di un diamante è incolore. Quando si considerano le proprietà ottiche, il diamante è isotropo.
Figura 01: Diamante
In questo materiale, gli atomi di carbonio sono sp3 ibridati. Ogni atomo forma un tetraedro con un altro atomo. Le strutture tetraedriche sono rigide e i legami tra gli atomi sono molto forti. Inoltre, il diamante ha il maggior numero di atomi in un volume unitario del materiale.
Cos'è la grafite?
La grafite è un allotropo di carbonio con struttura cristallina esagonale. Il composto si presenta naturalmente come minerali di grafite; quindi, possiamo ottenere questo materiale attraverso l'estrazione mineraria. È l'allotropo più stabile del carbonio a temperatura e pressione standard. Inoltre, in condizioni di temperatura e pressione molto elevate, la grafite può trasformarsi in diamante. Ha un'elevata conduttività elettrica.
Figura 02: Grafite
Anche la grafite rientra nella categoria dei minerali nativi. Il colore può variare dal nero ferro al grigio acciaio. Inoltre, la scissione di questo materiale è basale e la frattura è traballante. La durezza è molto bassa e ha una lucentezza metallica e terrosa. La striscia minerale di grafite è nera. Quando si considerano le proprietà ottiche, la grafite è uniassiale.
Cos'è Fullerene?
Fullerene è un allotropo di carbonio che ha una grande struttura sferica. Gli atomi di carbonio in questo allotropo si collegano tra loro tramite legami singoli e doppi. Inoltre, la struttura sferica è una maglia chiusa o parzialmente chiusa avente anelli fusi contenenti da 5 a 7 atomi di carbonio. Sono atomi ibridati sp2. Tuttavia, la struttura ha una deformazione angolare tra gli atomi.
Figura 03: Struttura della Sfera Fullerene
Inoltre, i fullereni sono solubili in solventi organici, inclusi toluene, clorobenzene, ecc. Generalmente, questo materiale è un isolante elettrico.
Qual è la differenza tra grafite diamantata e fullerene?
Diamante, grafite e fullerene sono allotropi del carbonio. Il differenza fondamentale tra la grafite di diamante e il fullerene è quello il diamante ha una struttura cristallina cubica di diamante e la grafite ha una struttura cristallina esagonale, mentre il fullerene si presenta come una grande molecola sferoidale. Inoltre, il diamante è il materiale naturale più duro sulla terra, ma la grafite e il fullerene hanno una durezza relativamente bassa.
Inoltre, un'ulteriore differenza tra grafite diamante e fullerene è che gli atomi di carbonio di un diamante sono sp3 ibridati ma, in grafite e fullerene, sono sp 2 ibridato. Quando si considera la geometria attorno a un atomo di carbonio, nel diamante è tetraedrico, nella grafite è un trigonale planare mentre, nel fullerene, è sferico.
Riepilogo – Diamante vs grafite vs Fullerene
Diamante, grafite e fullerene sono allotropi del carbonio. In sintesi, la differenza fondamentale tra la grafite diamantata e il fullerene è che il diamante ha una struttura cristallina cubica di diamante e la grafite ha una struttura cristallina esagonale, mentre il fullerene si presenta come una grande molecola sferoidale.
