Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Thù hình của carbon”

b) [[Than chì|Graphit]],

d) C₆₀ ([[Buckminsterfullerene]] hay [[fullerene|buckyball]]),

'''Thù hình của cacbon''' là những dạng tồn tại khác nhau của cacbon, chúng khác nhau về cấu trúc mạng nguyên tử mà các nguyên tử tinh khiết có thể tạo ra. Các dạng này có những ứng dụng khác nhau trong đời sống. Một số dạng phổ biến nhất như [[cacbon vô định hình]], [[than chì|graphit]] và [[kim cương]].

Ở áp suất bình thường cacbon có dạng của [[than chì|graphit]], trong đó mỗi nguyên tử liên kết với 3 nguyên tử khác trong mặt phẳng tạo ra các vòng [[lục giác]], giống như các vòng trong các [[hiđrôcacbon thơm]]. Có hai dạng của graphit đã biết, là alpha (lục giác) và beta ([[rhombohedron|rhombohedral]]), cả hai có các thuộc tính vật lý giống nhau, ngoại trừ về cấu trúc tinh thể. Các loại graphit có nguồn gốc tự nhiên có thể chứa tới 30% dạng beta, trong khi graphit tổng hợp chỉ có dạng alpha. Dạng alpha có thể chuyển thành dạng beta thông qua xử lý cơ học và dạng beta chuyển ngược thành dạng alpha khi bị nung nóng trên 1000 °[[Độ Celsius|C]].

Vì sự phi tập trung hóa của các [[đám mây pi]], graphit có tính [[dẫn điện]]. Vật liệu vì thế là mềm và các lớp, thường xuyên bị tách ra bởi các nguyên tử khác, được giữ cùng nhau chỉ bằng các [[lực Van der Waals|lực van der Waals]], vì thế chúng dễ dàng trượt trên nhau.

Ở áp suất cực kỳ cao các nguyên tử cacbon tạo thành thù hình gọi là [[kim cương]], trong đó mỗi nguyên tử được liên kết với 4 nguyên tử khác. Kim cương có cấu trúc lập phương như [[silic]] và [[gecmani]] và vì độ bền của các [[liên kết hóa học|liên kết]] cacbon-cacbon, cùng với chất [[đẳng điện]] [[nitrua bo]] (BN) là những chất cứng nhất trong việc chống lại sự mài mòn. Sự chuyển hóa thành [[than chì|graphit]] ở nhiệt độ phòng là rất chậm và khong thể nhận thấy. Dưới các điều kiện khác, cacbon kết tinh như là [[Lonsdaleit]], một dạng giống như kim cương nhưng có cấu trúc lục giác.

Trong dạng vô định hình, cacbon chủ yếu có cấu trúc tinh thể của [[than chì|graphit]] nhưng không liên kết lại trong dạng tinh thể lớn. Trái lại, chúng chủ yếu nằm ở dạng bột và là thành phần chính của [[than (hóa chất)|than]], [[muội]], [[bồ hóng]], [[nhọ nồi (hóa chất)|nhọ nồi]] và [[than hoạt tính]].

[[GrapheneGraphen]]e là khoáng vật cứng nhất cũng như bán dẫn tốt nhất, có cấu trúc là tấm phẳng dày bằng một lớp nguyên tử của các nguyên tử cácbon với liên kết sp2 tạo thành dàn tinh thể hình tổ ong. Chiều dài liên kết cacbon - cacbon trong graphen khoảng 0,142 nm. Graphen là phần tử cấu trúc cơ bản của một số thù hình bao gồm than chì, ống nano cacbon và fulleren. A.Geim và S.Novoselov đã phát hiện ra chất này năm 2004 và được trao giải Nobel Vật lí vì phát hiện này năm 2010.

Một số thù hình kỳ dị khác cũng đã được tạo ra hay phát hiện ra, bao gồm các [[fulleren]], [[ống nanô cácbon|cacbon ống nano]] và [[lonsdaleit]]. Muội đèn bao gồm các bề mặt dạng graphit nhỏ. Các bề mặt này phân bổ ngẫu nhiên, vì thế cấu trúc tổng thể là đẳng hướng. [[Cacbon thủy tinh]] là đẳng hướng và có tỷ lệ độ xốp cao. Không giống như graphit thông thường, các lớp graphit không xếp lên nhau giống như các trang sách, mà chúng có sự sắp xếp ngẫu nhiên.

* [[Ống nanô cácbon|Cacbon ống nano]] (các ống nhỏ). Cấu trúc: mỗi nguyên tử liên kết theo kiểu tam giác trong tấm cong để tạo thành ống trụ rỗng.