Grafit: lapisan kuat, atraksi antarlapisan lemah dan elektron bergerak
Diperkenalkan| English | Makna |
|---|---|
| graphite/ˈɡræfaɪt/ | grafit |
| hexagonal ring/ˈheksəɡənl rɪŋ/ | cincin heksagonal |
Apa yang akan menjelaskan pengamatan ini?
- Grafit bisa cukup lembut untuk meninggalkan jejak pensil sambil tetap memiliki ikatan kovalen yang sangat kuat. Sifat yang berbeda bergantung pada koneksi di dalam dan antar lapisannya.
- Mulailah dengan prediksi. Nyatakan besaran atau fitur apa yang akan Anda bandingkan, lalu tentukan bukti apa yang dapat membedakan dua penjelasan.
Bangun modelnya
- Setiap karbon grafits membuat tiga ikatan kovalen dengan karbon lain dalam lapisan cincin heksagonal. Ikatan kuat di dalam lapisan membutuhkan banyak energi untuk diatasi, memberikan titik leleh yang sangat tinggi dalam penjelasan GCSE. Tidak ada ikatan kovalen antar lapisan; tarikan yang lebih lemah memungkinkan lapisan meluncur satu sama lain, menjelaskan kelembutan dan kegunaan sebagai pelumas. Satu elektron dari setiap karbon terdelokalisasi dan dapat membawa muatan melalui struktur.
- Grafit: Bentuk karbon dengan lapisan heksagonal yang terikat kovalen dan satu elektron terdelokalisasi per karbon; cincin heksagonal: Cincin enam atom yang terhubung dalam model lapisan grafit yang disebutkan.
Apa yang menjelaskan lapisan grafit yang saling meluncur?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Di dalam setiap lapisan, ikatan kovalen kuat, tetapi lapisan-lapisan diikat oleh gaya antarmolekul lemah tanpa ikatan kovalen di antaranya, sehingga mereka mudah meluncur. Ikatan cincin itu sendiri kuat.
Pasangkan setiap istilah teknis dengan maknanya yang tepat.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Gunakan definisi untuk membedakan besaran dan proses yang terkait.
Pilih bukti yang boleh mengujinya
- Jangan gunakan gaya antarlapisan yang lemah untuk menjelaskan titik leleh tinggi: sifat ini melibatkan ikatan kovalen yang kuat. Sebaliknya, hanya menyebut ikatan kovalen kuat tidak menjelaskan meluncurnya lapisan dengan mudah. Grafit menyerupai logam karena memiliki elektron terdelokalisasi, tetapi jaring pengikatannya bersifat kovalen berlapis, bukan logam. Arah konduktivitas dalam grafit nyata tidak direpresentasikan sepenuhnya oleh satu gambar datar sederhana.
- Periksa model lapisan heksagonal dan identifikasi tiga tetangga untuk karbon interior, dengan ikatan yang berlanjut di tepi potongan. Bandingkan lapisan yang ditumpuk tanpa garis penghubung kovalen. Tes tegangan rendah yang disetujui guru pada batang grafit yang disiapkan dapat memberikan bukti konduktivitas. Catat kualitas dan geometri kontak, serta bedakan material batang dengan inti campuran grafit/argili pensil.
Dua kebiasaan manakah yang membuat penyelidikan atau model dalam kasus ini lebih dapat dipertanggungjawabkan?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Menyatakan kondisi dan asumsi memungkinkan orang lain mengulangi pekerjaan persis seperti itu, dan mencatat bukti pendukung memungkinkan mereka memeriksa kesimpulan. Menyembunyikan hasil yang bertentangan menghilangkan bukti yang dapat menentang kesimpulan yang salah, dan satu pengukuran tidak pernah dapat menetapkan klaim yang lebih luas.
Bekerja daripada kuantiti yang diketahui
- Nyatakan nilai yang diketahui dan unitnya. Pilih hubungan kerana asumsinya sesuai dengan kes ini, kemudian susun semula sebelum menggantikan.
- Diketahui: model lapisan grafit interior yang disebutkan memiliki 90 atom karbon yang menyumbang satu elektron terdelokalisasi masing-masing, sehingga merepresentasikan 90 elektron seperti itu. 90×3=270 ujung ikatan sesuai dengan 135 ikatan setelah dibagi dua di bawah konvensi tanpa batas. Jumlah elektron dan jumlah ikatan kovalen menggambarkan aspek berbeda dari struktur yang sama.
Dalam model grafit yang disebutkan, 55 atom karbon menyumbang satu elektron terdelokalisasi masing-masing. Berapa banyak yang direpresentasikan? Gunakan urutan yang sama: kuantitas diketahui → model → hubungan → substitusi → unit dan interpretasi.
Dalam model grafit yang dinyatakan, 55 atom karbon masing-masing menyumbang satu elektron terdelokalisasi. Berapa banyak yang diwakili?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Hasilnya adalah 55 elektron. Diketahui: 55 atom karbon masing-masing menyumbangkan satu elektron terdelokalisasi. Elektron terdelokalisasi = 55 x 1 = 55 elektron. Perhitungan ini terpisah dari jumlah ikatan kovalen pada struktur yang sama.
Semak kesimpulan dan had-hadnya
- Grafit tidak memiliki empat tetangga kovalen per karbon seperti berlian. Tarikan lapisan yang lemah bukanlah ketiadaan tarikan sama sekali. Tepi potongan dalam model memiliki tetangga yang digambar lebih sedikit dan tidak boleh diperlakukan sebagai bukti melawan pola tiga ikatan interior.
- Kembali ke pengamatan awal. Jelaskan apa hasil tersebut mendukung, kondisi apa yang diasumsikannya, dan satu cara untuk menguji penjelasan saingan.
Titik leleh tinggi grafit dijelaskan semata-mata oleh daya tarik antarlapisan yang lemah. Klaim ini salah: Titik leleh ditentukan oleh ikatan kovalen KUAT DI DALAM lapisan, yang harus diputuskan untuk meleburkan grafit - karenanya sangat tinggi. Daya tarik lemah hanya bekerja antar lapisan dan menjelaskan kelinciran, bukan titik leleh.
Grafit: lapisan kuat, tarikan antarlapisan lemah dan elektron bebas: Jangan gunakan gaya antarlapisan yang lemah untuk menjelaskan titik leleh tinggi: sifat ini melibatkan ikatan kovalen yang kuat. Sebaliknya, hanya menyebut ikatan kovalen kuat tidak menjelaskan meluncurnya lapisan dengan mudah. Grafit menyerupai logam karena memiliki elektron terdelokalisasi, tetapi jaring pengikatannya bersifat kovalen berlapis, bukan logam. Arah konduktivitas dalam grafit nyata tidak direpresentasikan sepenuhnya oleh satu gambar datar sederhana.
Titik leleh tinggi grafit dijelaskan semata-mata oleh gaya antarlapisan yang lemah.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Titik leleh ditentukan oleh ikatan kovalen KUAT DI DALAM lapisan, yang harus diputuskan untuk melelehkan grafit — oleh karena itu sangat tinggi. Gaya lemah hanya bekerja antar lapisan dan menjelaskan kelumayan, bukan pelelehan.
Bentuk karbon dengan lapisan heksagonal terikat kovalen dan satu elektron terdelokalisasi per atom karbon: tulis istilah teknisnya.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
grafit berarti Bentuk karbon dengan lapisan heksagonal terikat kovalen dan satu elektron terdelokalisasi per atom karbon.