Они имеют различную кристаллическую решетку, поэтому имеют такие различные свойства. Существует три основных геометрии атома углерода. * тетраэдрическая, образуется при смешении одного s- и трех p-электронов (sp3-гибридизация) . Атом углерода находится в центре тетраэдра, связан четырьмя эквивалентными σ-связями с атомами углерода или иными в вершинах тетраэдра. Такой геометрии атома углерода соответствуют аллотропные модификации углерода алмаз и лонсдейлит. Такой гибридизацией обладает углерод, например, в метане и других углеводородах. * тригональная, образуется при смешении одной s- и двух p-электронных орбиталей (sp²-гибридизация) . Атом углерода имеет три равноценные σ-связи, расположенные в одной плоскости под углом 120° друг к другу. Не участвующая в гибридизации p-орбиталь, расположенная перпендикулярно плоскости σ-связей, используется для образования π-связи с другими атомами. Такая геометрия углерода характерна для графита, фенола и др. * дигональная, образуется при смешении одного s- и одного p-электронов (sp-гибридизация) . При этом два электронных облака вытянуты вдоль одного направления и имеют вид несимметричных гантелей. Два других р-электрона дают π-связи. Углерод с такой геометрией атома образует особую аллотропную модификацию — карбин.
А доказать элементный состав просто - сжечь и померить количество образующегося СО2 поглощая его щелочь, например, NaOH:
C + O2 ---> CO2 CO2 + 2NaOH ---> Na2CO3 +H2OГрафит можно превратить в алмаз
Na2CO3 + CaCl2 --> 2NaCl + CaCO3↓ - выпадает осадок. Вещество, которое выпадает в осадок, называется карбонат кальция.