11.19: 그물구조 공유결합 고체

네트워크 공유 고형은 다이아몬드, 흑연, 실리콘 및 실리콘 카바이드 (카보룬덤, 사포에 연마)와 같은 일부 공유 화합물과 같은 비금속의 결정 구조에서 발견되는 3 차원의 공유 결합 원자 네트워크를 포함합니다. 많은 광물에는 공유 채권네트워크가 있습니다.

공유 네트워크를 깨뜨리거나 용융하려면 공유 결합이 끊어져야 합니다. 공유 결합은 상대적으로 강하기 때문에, 공유 네트워크 고형은 일반적으로 경도, 강도 및 높은 융점을 특징으로한다. 예를 들어, 다이아몬드는 3500°C 이상으로 알려져 있고 용융되는 가장 어려운 물질 중 하나입니다.

다이아몬드 vs. 흑연

탄소는 필수적인 요소입니다. 다이아몬드와 흑연은 탄소의 두 가지 가장 일반적인 할당로프입니다. 알로트로프는 동일한 요소의 구조 형태가 다릅니다. 다이아몬드는 가장 잘 알려진 물질 중 하나이며 흑연은 연필 리드로 사용할 만큼 부드럽습니다. 이러한 매우 다른 특성은 다른 알롯로프에서 탄소 원자의 다른 배열에서 유래.

다이아몬드는 모든 방향에서 탄소 원자 사이의 강한 결합으로 인해 매우 어렵습니다. 흑연은 비응성 힘에 의해 층으로 함께 개최되는 공유 결정의 평면 시트로 구성됩니다. 일반적인 공유 고형과는 달리 흑연은 매우 부드럽고 전기적으로 전도성입니다. 흑연(연필 리드)은 탄소 층 사이의 약한 매력으로 인해 종이에 문지릅니다.

그래핀: 미래의 소재

최근 발견된 형태의 탄소는 그래핀입니다. 그래핀은 2004년에 테이프를 사용하여 흑연으로부터 얇고 얇은 층을 벗겨내어 처음 고립되었습니다. 그것은 본질적으로 흑연의 단일 시트 (하나의 원자 두께)입니다. 그래핀은 강하고 가볍을 뿐만 아니라 전기와 열의 뛰어난 도체이기도 합니다. 이러한 특성은 컴퓨터 칩 및 회로가 크게 개선되고 배터리와 태양 전지, 더 강하고 가벼운 구조 재료와 같은 광범위한 응용 분야에서 매우 유용할 수 있습니다. 2010년 노벨 물리학상은 안드레 게임과 콘스탄틴 노보슬로프에게 그라핀과의 선구적인 작품으로 수여되었습니다.

이 텍스트는 Openstax, 화학 2e, 섹션: 10.5 문제의 솔리드 스테이트에서 적용되었습니다.