Возможные аллотропные модификации углерода

[Арно]

Доброго всем времени суток .

25 лет назад прочитал научно-популярную книжечку про алмазы. Добыча, огранка, синтез и так далее. Особенно заинтерисовал один из разделов, где рассказывается о кристаллических модификациях углерода. На данный момент их оказалось не на много больше - появились графен, углеродные нанотрубки и лонсдейлит.
По этому поводу у меня есть небольшой вопрос:
Почему так мало открыто кристаллических модификациях углерода за прошедшие годы?
В этой области никто не работает? У людей нет фантазии? Или есть какие то другие причины?

[avor]

-Почему так мало открыто кристаллических модификациях углерода за прошедшие годы?
А почему вас не волнует почему так мало открыто модификаций кремния и его оксида. Ну и конечно воды. Как вы думаете сколько нужно открывать в 10 лет новых модификаций воды.

[Арно]

О вода это очень интересное соединение, хоть и простое на первый взгляд.
----А почему вас не волнует почему так мало открыто модификаций кремния и его оксида.---- К сожалению химия не моя специальность.
Мне интересно узнать кто, где занимается кристаллическими решетками углерода и интерисуюсь этим в форуме который на мой взгляд наиболее подходит для этих вопросов.

[avor]

Мне интересно узнать кто, где занимается кристаллическими решетками углерода и интерисуюсь этим в форуме который на мой взгляд наиболее подходит для этих вопросов.

Видите ли я хотел намекнуть, что количество вариантов аллотропных модификаций (не только углерода а чего угодно) ограниченно, их нельзя открывать бесконечно много.

[Droog_Andrey]

У людей нет фантазии?

Нафантазировать-то можно чего угодно, но от этого новые модификации углерода в реальности не появятся

[Арно]

-----Видите ли я хотел намекнуть, что количество вариантов аллотропных модификаций (не только углерода а чего угодно) ограниченно, их нельзя открывать бесконечно много.-----
Вполне с вами согласен - бесконечно их открывать невозможно, но у углерода еще не исчерпан запас модификаций.

[avor]

-но у углерода еще не исчерпан запас модификаций.

может просветите сколько их осталось.

[Арно]

Много не обещаю но пока, что нашел штук 6 неповторяющихся. Скорее всего их больше.

[Cherep]

а что не публикуете?

[Арно]

Я же и говорю - слишком далек я от химии и хотел бы узнать насколько это актуально и востребовано.

[Droog_Andrey]

Ну, скажем, вполне мог бы существовать тетрагональный углерод - полуалмаз, полуграфит - вот с такой элементарной ячейкой:



Координаты атомов в ячейке:

Код: Выделить всё

C1:   0     0     0
C2:  a/2    0  c/4-d/2
C3:  a/2    0  c/4+d/2
C4:   0     0    c/2
C5:   0    a/2 3c/4-d/2
C6:   0    a/2 3c/4+d/2

где d - длина двойной связи С=С.

В этой модификации 1/3 атомов углерода тетракоординированы, а 2/3 участвуют в образовании двойных связей.

[Арно]

[Арно]

"Droog_Andrey" В предыдущем ответе это в продолжении вашей темы. Одина из проекций структуры.
Нарисовал такую еще четверть века назад. У преподавателя по химии поддержки в то время не нашел. Вопрос такой: "Cherep " предложил опубликовать что нибудь - что это мне может дать?

[Droog_Andrey]

Жаль, я бы на месте преподавателя объяснил, что такого быть не может, ну или по крайней мере отправил бы читать учебники...

[Marxist]

"Cherep предложил опубликовать что нибудь - что это мне может дать?

Признание ваших идей.

вполне мог бы существовать

Интересно ещё в каждую связь алмаза вставить по ацетиленовой группировке. Или такое уже сделано?

[Droog_Andrey]

Интересно ещё в каждую связь алмаза вставить по ацетиленовой группировке.

Думаю, шибко нестабилен будет.

Ну, скажем, вполне мог бы существовать тетрагональный углерод - полуалмаз, полуграфит - вот с такой элементарной ячейкой:

Как оказалось, такую структуру придумали уже много лет назад:

http://dx.doi.org/10.1021/ja00104a027

Что интересно, в этой статье пробуют заменить часть атомов на азот или бор. Мне же было бы интересно заменить тетракоординированные атомы углерода на атомы фосфора, получив PC₂.

Собственно, именно PC₂ у меня и получился изначально, когда я пару дней назад пытался найти возможные структуры карбида фосфора. А уже потом я обратил внимание, что фосфор можно заместить углеродом, и отметился в этой теме

[Арно]

• Жаль, я бы на месте преподавателя объяснил, что такого быть не может, ну или по крайней мере отправил бы читать учебники...

А почему такого быть не может? Графен же получили, и карбин, а фуллерены чего стоят по структуре. В этой структуре нет ничего нового.

[Droog_Andrey]

А почему такого быть не может?

Атомам углерода, с которыми связан данный, свойственно располагаться максимально далеко друг от друга. Например, если их два, то они лежат на одной прямой с центральным атомом, если три - под углом в 120 градусов в одной плоскости с центральным, а если четыре - то в вершинах тетраэдра, внутри которого находится центральный атом.

[Арно]

Droog_Andrey: Арно писал(а):
Атомам углерода, с которыми связан данный, свойственно располагаться максимально далеко друг от друга. Например, если их два, то они лежат на одной прямой с центральным атомом, если три - под углом в 120 градусов в одной плоскости с центральным, а если четыре - то в вершинах тетраэдра, внутри которого находится центральный атом.

Каждый атом из структуры которую вы привели удовлетворяет данным требованиям. Почему такая структупо не может существовать?

[avor]

----Каждый атом из структуры которую вы привели удовлетворяет данным требованиям. Почему такая структупо не может существовать?

Если это не проекция, то в четырехкординированных углеродах угол между связями 90 градусов(уже нарушение), в то время как, вам написали, что он должен быть примерно 109 градусов, как в лучах проведенных из центра масс тетраэдра к его вершинам. Если же это проекция объемной картины на плоскость, то там невозможно соблюсти никакие углы требуемые описанными ограничениями, угол между связями двухкординированного углерода будет точно меньше 180 градусов. И это если рассуждать только в рамках углов, а если перейти к валентностям, то ........ В общем данное предложение очень плохо согласуется с доступными на сегодня химическими данными.