【화학】 13-1강. 탄소동소체

13-1강. 탄소동소체(carbon allotrope) 

 

추천글 : 【화학】 13강. 액체와 고체 

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1. 개요 [본문]

2. 흑연 [본문]

3. 다이아몬드 [본문]

4. 그래핀 [본문]

5. 탄소나노튜브 [본문]

6. 풀러렌 [본문]

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1. 개요 [목차]

⑴ 동질이상 : 광물의 성분은 같으나 광물 생성 당시의 압력이나 온도 조건이 달라 물리적 성질이 서로 다른 광물

① 예 : 탄소동소체. 흑연과 다이아몬드 등

② 예 : 남정석-홍주석-규선석 

⑵ (구별개념) 유질동상 : 화학 조성이 다르지만 결정 구조가 같아 물리적, 광학적 성질이 유사한 광물 

① 예 : 방해석-마그네사이트-능철석

⑶ 탄소동소체의 종류

 

Figure. 1. 탄소동소체의 종류

 

 

2. 흑연(graphite) [목차]

⑴ 흑운모처럼 층층이 결정구조를 형성함 

 

 

3. 다이아몬드(diamond) [목차]

⑴ 다이아몬드의 전체 구조

 

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Figure. 2. 다이아몬드의 전체 구조

 

⑵ 다이아몬드의 단위 세포의 구조 : 단위 세포에는 8개의 원자가 포함돼 있음

 

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Figure. 3. 다이아몬드의 단위 세포의 구조

 

⑶ 공간점유율

 

 

 

4. 그래핀(graphene) [목차]

⑴ 상온이동도 : -200,000 cm²/Vs

⑵ 상온에서 평균자유행로(mean free path) : ~1.0 μm

⑶ 비저항 : 1.0 × 10^-6 Ω·cm

⑷ 밴드갭 : 0 ~ 0.3 eV

⑸ 열전도도 : 5,300 W/mK

⑹ 최대전류밀도 : 10⁸ A/cm² 

⑺ 영 계수(Young's modulus) : 1 TPa

⑻ 인장강도(tensile strength) : 10~20 GPa

⑼ 표면적 : 2,630 m²/g

 

 

5. 탄소나노튜브(CNT, carbon nano tube) [목차]

⑴ 상온이동도 : ~100,000 cm²/Vs

⑵ 상온에서 평균자유행로(mean free path) : 0.3 ~ 0.5 μm

⑶ 비저항 : 1.6 × 10^-6 Ω·cm

⑷ 밴드갭 : 0.5 ~ 1.0 eV

⑸ 열전도도 : 3,000 ~ 3,500 W/mK

⑹ 최대전류밀도 : 10⁶ A/cm² 

⑺ 영 계수(Young's modulus) : 1~2 TPa

⑻ 인장강도(tensile strength) : 30 ~ 180 GPa

⑼ 표면적 : 1,500 m²/g

 

 

6. 풀러렌(fullerene) : C₆₀ [목차]

출처 : 2019년 7월 고3 이투스 전국연합 모의고사 화학 I

Figure. 4. 풀러렌의 구조^]

 

⑴ 풀러렌의 물성

⑵ 풀러렌과 오일러 법칙

 

입력: 2020.03.12 09:31