Кольцегранные модели кристаллического углерода.Данная страница предназначена для демонстрации кольцегранных моделей кристаллического углерода: алмаза и графита.В кольцегранной модели атома электроны представляются кольцами, имеющими магнитные и электрические свойства. Благодаря магнитным свойствам, электроны "смагничиваются" в сферические оболочки, которые вкладываются друг в друга. Утверждается, что на основе этой модели атома, можно использовать геометрический подход для построения объединений атомов. Как показали исследования Браггов, каждый атом углерода в кристалле алмаза имеет ровно четыре ближайщих соседних атома, центры которых образуют правильный тетраэдр. Расстояния между центрами атомов согласно измерениям состовляет 1.53*10-8 см. Помимо алмаза существует другой кристалл, составленный исключительно из атомов углерода, а именно графит. Измерения показывают, что у графита атомы расположены не симметрично и расстояния между атомами не равны по длине. Один атом удален до 3.41*10-8 см, между тем как расстояние до других трех атомов уменьшено до 1.45*10-8 см. Последние три расположены приблизительно в одной плоскости. Пространственная решетка графита может быть описана следующим образом. Построим плоскую систему правильных шестиугольников, в вершинах которых расположены атомы. При таком плоском расположении у каждого атома использованы три валентности. Для того чтобы связать этот слой с верхним и нижним слоями, отростки пока свободной четвертой валентности должны быть попеременно направлены вверх и вниз. Пространственные структуры расположения атомов, которые были установлены для алмаза и графита, объясняют некоторые различия в физическом поведении обоих кристаллов, например значительно бОльшую ломкость и сжимаемость графита. Однако объяснение других различий встречает значительные трудности. Из книги: Д. Гильберт, С. Кон-Фоссен "Наглядная геометрия". изд. УРСС, Москва 2004 г. (стр. 62) |