Fußball ist unser Leben

Präsentation zum Thema: "Fußball ist unser Leben"—  Präsentation transkript:

1 Fußball ist unser Leben
Petra Oberpaul Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC

2 Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC
Gliederung 1. Einleitung 2. Der Kohlenstoff 3. Die Elementmodifikationen 3.1. Der Graphit 3.2. Der Diamant 3.3. Das Fulleren 4. Diamantsynthese 4.1. Syntheseverfahren 1 4.2. Syntheseverfahren 2 Petra Oberpaul Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC

3 Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC
Stellung im PSE Schale I/1 Alkali-metalle II/2 Erdalkali-metalle III/13 Borgruppe IV/14 Kohlenstoff-gruppe V/15 Stickstoff-gruppe VI/16 Sauerstoff-gruppe VII/17 Halogene VIII/18 Edelgase 1 K H He 2 L Li Be B C N O F Ne 3 M Na Mg Al Si P S Cl Ar 4 Ca Ga Ge As Se Br Kr 5 Rb Sr In Sn Sb Te I Xe 6 Cs Ba Tl Pb Bi Po At Rn 7 Q Fr Ra Petra Oberpaul Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC

4 Elementmodifikationen
Kohlenstoff Graphit Diamant Fullerene Hexagonal Kubisch 1985 entdeckt Polyeder Mohs´sche Härte 1 Mohs´sche Härte 10 Dichte: 2,3 g/cm3 Dichte: 3,5 g/cm3 Halbleiter Isolator a-und b-Form p- und n-Typ Petra Oberpaul Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC

5 Graphitkristallgitter
V. d. Waals- Anziehung Kondensierte Sechsringe sp2 -hybridisiert p-Orbitale der Schichten in Wechselwirkung Petra Oberpaul Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC

6 Aufsicht auf das Graphitgitter
3.35 Å (Abstand A/B) 1.42 Å C-C Abstand:1,54Å C=C Abstand:1,33Å Obere (—) und Untere Schicht (---) des Graphitgitters Petra Oberpaul Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC

7 Alpha- und beta-Graphit
1 A B C A A Alpha-Graphit ABAB Beta-Graphit ABCABC Petra Oberpaul Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC

8 Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC
Graphit Hohe Lichtabsorption durch freie P-Orbitale Bleistiftminen Hitzebeständiges Schmiermittel Anisotrope Leitfähigkeit Auskleidung von Öfen Petra Oberpaul Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC

9 Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC
Von Graphit zu Diamant Graphitschicht mit v. d. Waals-Wechselwirkung Parallel- verschiebung Überlappung der P-Orbitale Petra Oberpaul Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC

10 Diamantkristallgitter
B C C-C Abstand 1,54 Å C-C Abstand:1,54Å C=C Abstand:1,33Å Petra Oberpaul Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC

11 Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC
Diamanttypen Diamant (Isolator) 0,1 % Bor Stickstoffatome Halbleiter p-Typ Halbleiter n-Typ Elektronenleitung über Defektstellen mit Elektronen- unterschuss Elektronenleitung über Defektstellen mit Elektronenüberschuss Petra Oberpaul Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC

12 Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC
Diamanten Hope Florentiner Cullinan Leipzig Stancy Petra Oberpaul Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC

13 Umwandlung der Modifikationen 1
1. Diamant → Graphit - spontane Umwandlung ? Hoher Energieaufwand um Bindungen zu brechen Diamant Luftausschluss 1700°C Graphit + Wärme Diamant Luft 800°C CO kJ Petra Oberpaul Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC

14 Zustandsdiagramm von C
Temperatur [°C] x10 3 Druck 1000 3000 5000 100 200 300 400 500 Flüssiger Kohlenstoff Graphit Diamant Phase III Petra Oberpaul Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC

15 Umwandlung der Modifikationen 2
2. Graphit →Diamant hohe Drücke um Graphitgitter in Diamantgitter zu „pressen“ ( atm bei 3000°C) Katalysatoren der Übergangsmetalle (Cr, Mn, Metalle der VIII. Hauptgruppe) Petra Oberpaul Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC

16 Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC
Fullerene von Kroto, Smalley und Curl entdeckt - Euler´sche Regel - Isolated Pentagon Rule (IPR) - spm hybridisiert (m = 2;3) Wasser und Sauerstoff unter- drücken die Bildung einzige Kohlenstoffmodifikation die löslich ist - Neueste Forschungsergebnisse Petra Oberpaul Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC

17 Vereinfachte Entstehung
Petra Oberpaul Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC

18 Einteilung der Fullerene
1. Fullerite 2. C70, C76, C84 3. Fulleride 4. Endo- und exohedrale Fullerene 5. Heterofullerene Petra Oberpaul Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC

19 Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC
Diamantsynthese 1a „Belt“ der General Electric Co. Aus dem Jahre 1954 - Ostwaldsche Stufenregel - Keimbildungstheorie nach Vollmer - äußere Bedingungen Petra Oberpaul Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC

20 Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC
Diamantsynthese 1b Reaktionsraum Kolben Zylinder Wolframcarbid Pyrophyllit Stahlringe Petra Oberpaul Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC

21 Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC
Stahlringe Reaktionsraum Pyrophyllit Wolframcarbid Petra Oberpaul Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC

22 Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC
Diamantsynthese 2 Hochdrucksyntheseverfahren erfordern einen großen finanziellen und apparativen Aufwand Versuch Diamanten im metastabilen Bereich wachsen zu lassen - Graphitquelle mit nur geringem Überschuss an C Entfernung des gleichzeitig entstehenden Schwarzen Kohlenstoffs durch Wasserstoff Petra Oberpaul Übungen im Vortragen mit Demonstrationen AC