Eigentlich ist ein Diamant ein einziges, grosses Molekül, deren Kohlenstoffatome durch sp3-Bindungen festgehalten werden. Wie sieht aber die Oberfläche aus? Theoretisch guckt ja so ein sp3-Orbital heraus. Ich nehme an, dass z.B. Halogentome eine Bindung damit eingehen. Kennt sich da jemand aus?
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MeisterTMeisterT
ums ganz simpel zu klären: dreck
dreck verschlisst den rand und macht ihn dann glatt
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4Antwort von
QuandtQuandt
Bilder sind gut, doch wenn sie nicht mehr ins "Bild" passen, muss man sich andere aussuchen. Die sp3-Keule, die aus der Oberfläche heraussteht suggeriert einen "Noppenteppich". Doch das ist so nicht, die sp3-Keule spiegelt doch nur den Raum der höchsten Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Elektrons dar. Stell´ Dir doch einfach mal vor, diese "Noppe" würde in die Ebene der anderen 3 Orbitale zurückgedrückt und sucht sich beim Nachbarn ein ebenfalls niedergedrücktes Orbital zur gemeinschaftlichen Nutzung für das dann vorhandene Elektronenpaar.
Die Vorstellung eines Mega-Moleküls finde ich hingegen mitnichten abwegig! ;-)
Kommentar von giordanogiordano Besten Dank für die Antwort. Das wäre auch eine Möglichkeit. Man könnte es vielleicht als eine Art Mesomerie definieren, d.h. dass die Elektronen wie beim Graphit sich auf der Oberfläche verteilen (pi-Orbitale). Nun haben wir 2 Hypothesen: H1: die Oberfläche ist mit Fremdatomen besetzt, die die freien Valenzen besetzen. H2: die Oberfläche ist ein riesiges pi-Orbital. Welche Hypothese ist plausibler?
Kommentar von QuandtQuandt H2 gefällt mir besser und ist für mich plausibler. Bei H1 würde sich die Oberflächeneigenschaft verändern und z.B. einen olefinen Charakter erhalten. Die Vorstellung eines verschmierten "Buttercreme-Orbitals" find´ ich lecker! ;-)
Kommentar von janldejanlde mir gefällt H2 auch besser, allerdings rein intuitiv.
Kommentar von QuandtQuandt Muss doch deshalb nicht verkehrt sein! ;-)
Kommentar von giordanogiordano Mein Problem nun: mir gefällt H2 auch besser, aber H1 finde ich plausibler. Vielleicht muss man noch eine Hypothese aufstellen, die Nullhypothese H0: man weiss es nicht, sowohl theoretisch als auch empirisch.
Kommentar von janldejanlde also was theoretisch ist weiß ich nicht, aber ich glaub das zu messen ist wirklich sehr schwer, weil eigentlich jedes verfahren was ich kenne wenigsten einige angstöm (ich habs mal phonetisch geschrieben) eindringt und somit die oberflächeneffekte im gegensatz zum bulk relativ stark zurückdrängen. es würde eventuell mit heliumionen streusprektroskopie gehen. dabei kann man aber keine wasserstoffatome nachweisen, da die heliumionen schwerer sind und die H-atome einfach weggereißen würden. aber ich muss mal dem fragesteller ein kompliment machen: endlich mal eine schöne frage zum fachsimpeln und weit weg von: "mein lehrer hat mir da ne aufgabe gegeben und ich kann die nicht. ich brauch aber eine gute note"
Kommentar von giordanogiordano Danke für das Kompliment und Danke für die interessante Antwort. Das wäre auch schon eine Frage wert, wie man so etwas messen könnte. Vielleicht ist es auch nicht das richtige Forum, um solche Fragen zu beantworten. Wenn die Oberfläche mit Chloratomen oder Hydroxylgruppen bestzt wäre, dann könnte man es mit der He-Ionen-Spektroskopie bestimmen? Werde dem mal zu einem späteren Zeitpunkt nachgehen. Noch eine Bemerkung. Zu meiner Zeit und in der Schweiz sprach man A° [ongström] aus. Das norwegische A° wird [o] ausgesprchen.
Kommentar von janldejanlde normalerweise sollte es für alles was schwerer ist als helium gehen. ach ja, ich bin aus sachsen, da wird auf die aussprache nicht so viel wert gelegt. ;-)
Kommentar von giordanogiordano Das wäre auch eine Frage wert. Besteht ein Diamant, sagen wir z.B. 1ccm gross, nur aus einem Molekül oder ist er zusammengesetzt aus Abermillionen?
Kommentar von QuandtQuandt Wenn kein Fehler in der Kristallstruktur vorhanden ist, könnte man von "einem Molekül" ausgehen, wenn doch, dann wird die Angelegenheit schon schwieriger. Dieser Übergang in Makro-Strukturen ist wohl eher ein fliessender. ;-)
Kommentar von janldejanlde also mir gefällt diese "risenmolekülinterpretation" gar nicht. wenn man so an die sache ran geht, wäre ein Si-wafer auch ein molekül. genauso wie Fe-, Cu- oder Ge einkristalle. meiner meinung nach handelt es sich einfach um einen einkristall, mit der besonderheit, dass er auch nur einem element besteht. vielleicht ist das aber auch nur wortklauberei.
Kommentar von QuandtQuandt Nu´, mei Gudster, Wortklauberei ist es überhaupt nicht, sind nur unterschiedliche Betrachtungsweisen! Aber was ist ein Molekül? Sicher doch eine aus mindestens einer Atomsorte bestehende konvalente Aggregation. Diese können sehr unterschiedliche Größen haben. Ein Chromosom sind ja auch zwei Moleküle, die Molmasse von Eiweissen geht in die "Tonnen". Ich denke, das Ziel einer Fragestellung läßt die eine oder die andere Variante zu. ;-)
Kommentar von janldejanlde na ganau das meine ich mit wortklauberei. jede fachrichtung hat eben ihre eigenen definitionen und konventionen. sicher ist die betrachtungsweise "riesenmolekül" nicht falsch. aber als festkörperheini bekommt man dabei eben etwas kopfschmerzen, weil es eben eine ganz andere herangehnsweise ist. (aber daraus kann man auch was lernen).
Kommentar von QuandtQuandt Festkörperheini - ich hau´ mich wech! Jetzt klaube ich mal Worte, wissenschaftliche Disputation gebiert keine Gewinner oder Verlierer, nur Combat-Teilnehmer! ;-)
Kommentar von janldejanlde scheint so. aber sachlich sind wir irgendwie nicht weiter gekommen. ich glaube da hilft nur das experiment, bloß wo nimmt man die diamanten her...
Kommentar von QuandtQuandt "James, den Familienschmuck ..." ;-)
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2Antwort von
janldejanlde
Quandt hat meiner meinung nach recht. meneralogisch gesehen ist die oberfläche eines kristalls eine riesige gitterstörung, an denen das gitter völlig anders ist als in der kristallmatrix.
Kommentar von janldejanlde hups. mineralogisch mein ich.
Kommentar von QuandtQuandt Siehste, von der Seite habe ich das gar nicht betrachtet! Von "oben" ist das ein schönes Bild! Das Zusammenwirken der unterschiedlichen Fachgruppen führt halt an ehesten zum Ziel ... ;-)
Kommentar von janldejanlde danke! ;-)
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2Antwort von
jofischijofischi
Falsche Herangehensweise, ein Diamant ist nicht ein einziges, grosses Molekül, deren Kohlenstoffatome durch sp3-Bindungen festgehalten. Es sind eine Vielzahl von Kohlenstoffatomen, die nicht in einem Molekül zusammengefaßt sind. Folglich besteht die Oberfläche aus Kohlenstoff.
Kommentar von giordanogiordano Interessante Aussage. Wie werden dann die C-Atome zusammengehalten?
Kommentar von jofischijofischi Pattex?
Kommentar von giordanogiordano Verstehe nicht.
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1Antwort von
StefanMadreStefanMadre
Die Oberfläche und der ganze Diamant bestehen aus reinem Kohlenstoff!
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0Antwort von
giordanogiordano
An alle Interessierte. Ich denke, ich habe die Antwort gefunden. In Wiki steht: "Diamanten bestehen ausschließlich aus reinem kubisch kristallisiertem Kohlenstoff. Wenn auch der innere Aufbau theoretisch aus reinem Kohlenstoff besteht, so sind die freien Atombindungen an den Grenzflächen des Kristalls doch mit Sauerstoff oder Wasserstoff gesättigt." Und Diamanten sind nicht immer rein:"Because of its extremely rigid lattice, it can be contaminated by only few types of impurities, such as boron and nitrogen. Combined with the wide transparency (corresponding to the wide band gap of 5.5 eV), this results in clear, colorless appearance of most natural diamonds. Small amounts of defects or impurities (about one part per million) color diamond blue (boron), yellow (nitrogen), brown (lattice defects), green, purple, pink, orange or red." Und sind bestehen (vermutlich) nicht aus einem Molekül:"Their hardness is associated with the crystal growth form, which is single-stage crystal growth. Most other diamonds show more evidence of multiple growth stages, which produce inclusions, flaws, and defect planes in the crystal lattice, all of which affect their hardness."
Besten Dank für die Teilnahme an diese Diskussion.
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doris11doris11
Kommentar von giordanogiordano
Steht bezüglich meiner Frage nichts darin.
Kommentar von doris11doris11 Elektronenmikroskop-Aufnahme einer 80 m m dicken Diamantschicht, die aus einer Methan/Wasserstoff- Atmosphäre auf einem Siliziumsubstrat abgeschieden wurde. An der Oberfläche besteht der Film aus nahezu parallelen (100) Facetten, die sich allerdings erst durch überwachsen von fehlorientierten Kristalliten herausbilden konnten. Deswegen ist der substratseitige Bereich des Filmes überwiegend ungeordnet und feinkristallin. http://www.tp2.uni-erlangen.de/diamant-de.html
Kommentar von giordanogiordano Danke für den interessanten Link. Aber auch hier wird meine Frage nicht beantwortet.
Kommentar von giordanogiordano Sorry. Vielleicht steckt hier die Antwort (im Link von vorhin): "Absorptionsspektrum und Photoelektronen-Quantenausbeute eines Diamantkristalles nach einer Wasserstoffabsättigung seiner Oberfläche." Wenn mit Wasserstoffabsättigung die Absättigung der äussersten C-Atome mit Wasserstoff gemeint ist, dann ist die Frage beantwortet.
Kommentar von doris11doris11 freut mich,das du deine Antwort hast...:)
Kommentar von giordanogiordano Nun ist Quandt mit einer interessanten Ansicht gekommen. Ich stehe wieder am Anfang.
Kommentar von QuandtQuandt Nee, jetzt hast Du die Wahl zu schauen, was Dir besser gefällt! ;-)
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Diese Frage
Danke. Das habe ich auch gedacht. Vermutlich handelt es sich um den Dreck, der bei der Entstehung des Diamanten gerade zur Verfügung stand. Wäre noch interessant zu wissen, ob man das bestimmen kann. Wenn ja, wäre auch interessant zu wissen, welche Elemente darauf zu finden sind. Vielleicht ergeben sich Verteilungsmuster, je nach Entstehungsort.