2.!-rhomboedrisches Bor

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Jasmin Gärtner
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1 Bor 2.!-rhomboedrisches Bor 5

2 Bor 6

Bor 2. weiter!-rhomboedrisches Bor: 2.1.

12 Halbikosaedern umgeben: B84-Einheit nach außen 12 x

Fünfringe mit zentralem, 9-fach koordiniertem B-Atom

3 Bor 2. weiter!-rhomboedrisches Bor: 2.1. Beschreibung 1: B12-Ikosaeder radial ikosaedrisch von 12 Halbikosaedern umgeben: B84-Einheit nach außen 12 x 5 = 60 Bor-Atome 2 x B10-Einheit: 3 kondensierte Fünfringe mit zentralem, 9-fach koordiniertem B-Atom Einzelnes B-Atom im Zentrum der Elementarzelle 6 Summe: x = 105/EZ

4 Bor 1.2! Beschreibung 2: B12-Ikosaeder auf Ecken und Kantenmitten der EZ: 8 " " " 12 = 12 und 12 " # " 12 = 36 2 B28-Einheiten durch 1 B-Atom im Zentrum der EZ untereinander verbunden = 105 B-Atome 7

5 Bor 7.2! Beschreibung 2: 2 B28-Einheiten durch 1 B-Atom im Zentrum der EZ untereinander verbunden = 105 B-Atome Zusammenhang der B10-Einheit (Beschreibung 1; in rot und rosa) und der B28-Einheit (Bechreibung 2) 8

Bor Kombination der Beschreibungen 1 und 2 Polyhedral Boranes and Elemental Boron J. Am. Chem. Soc., Vol. 123, No. 18, 2001 4327 Figure 3.

6 Bor Kombination der Beschreibungen 1 und 2 Polyhedral Boranes and Elemental Boron J. Am. Chem. Soc., Vol. 123, No. 18, Figure 3. Description of the crystal structure of β-rhombohedral boron, starting from the smaller fragments. (a) Construction of the B 84 unit, starting with the inner B 12 icosahedron. Each vertex of this inner B 12 is connected to a pentagonal pyramidal B 6 unit, leading to B 84 cluster (B 60 arrangement). The two unique B 6 units are shown. (b) Each B 84 has six B 84 units and six B 10 units around it. One B 10 unit and three B 84 units are shown here. Each pentagonal pyramid unit attached to the central B 10 achieves a nearly icosahedral arrangement, which is shown in the middle. (c) The B 28 unit referred to in (b) is connected to another B 28 unit through a single boron atom bridge (B 28 -B-B 28 ). The bonds that are directed out correspond to the B-H bonds of the associated B 57 H 36 molecule obtained from this fragment. 10

b II :6'I'I IIIII II 2o " 10 978 Fig. 1. Modell der Struktur des,8-rhomboedrischen Bors.

7 10. Stab-Kugel Modell: beide Beschreibungen Bor ACTA C R Y S T A L L O G R A P H I C A, VOL. B26, GE[ST, KLOSS UND FOLLNER PLATE 10, r i l l ] [1113 e 15 II '13 1o '12 ~ t ~ Fig.2. Inneres Ikosaedersystem. b II :6'I'I IIIII II 2o " Fig. 1. Modell der Struktur des,8-rhomboedrischen Bors. Der Ursprung ist durch O markiert, die Enden der rhomboedrischen Achsen sind durch X gekennzeichnet. (Die Nummern beziehen sich auf Tabelle 2.) 11

8 Kohlenstoff: Allgemeines 1. Vorkommen Elementar:! Lithosphäre Diamant (z.b. Südafrika, Kongo, Brasilien), Graphit (z.b. Sri Lanka, Norwegen) Gebunden:! Lithosphäre Carbonate: Kalkstein, Marmor, Kreide Ca(CO)3, Dolomit Ca(CO)3*Mg(CO)3!!! Biosphäre Organische Verbindungen, Organismen, fossile Brennstoffe!!! Atmosphäre CO2 (ca Vol-%)!!! Hydrosphäre Meerwasser (ca. 0,005 Gew.-%) Verteilungen Fauna : Flora! = 1/99 Lithosphäre : (Bio-, Atmos- und Hydrosphäre)!!! =! 1000 : 1 Anorganisch : Organisch gebunden!!! = : 1 2. Darstellung/Gewinnung gediegen gewonnen Thermische Zersetzung von KW (Ruß) Graphitumwandlung zu Diamant Umwandlungsbedingungen:!! 3000 C und bar Mit Katalysator (Ni, Fe, Co)!! C und bar Ab ca C und bar Umwandlung von Diamant in eine metallische Modifikation (Kugelpackung) Molvolumina Diamant: 3418 cm 3, Graphit: 5301 cm 3 Lichtbogen: zu Fullerenen 1

9 3. Physikalische Eigenschaften Kohlenstoff: Allgemeines Elektrische und optische Eigenschaften hängen direkt mit der Struktur im Festkörper zusammen Diamant Graphit Farbe el. Leitfähigkeit Duktilität Molvolumen farblos Isolator hart (Mohs 10) 3418 cm 3 schwarz Leiter Netzebenen verformbar Netzebenen 5301 cm 3!p 2

10 Kohlenstoff: Strukturen 3

11 Kohlenstoff: Strukturen 1. Graphit Graphen-Schichten planare Konfiguration an C Koordinationszahl: 3 Schichtenfolge ABA (hexagonaler!-graphit)!-graphit: Schichtenfolge ABA (hexagonal) "-Graphit: Schichtenfolge ABC (rhomboedrisch) 4

12 Kohlenstoff: Strukture 1. weiter: Graphit aktuell zu Graphen-Schichten: Körber-Preis Tagesschau

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