अपररूप क्या होता है? कार्बन के दो महत्त्वपूर्ण अपररूप हीरा तथा ग्रेफाइट की संरचना का चित्र बनाइए। इन दोनों अपररूपों के भौतिक गुणों पर संरचना का क्या प्रभाव पड़ता है?

Explanation

अपररूपता-अधात्विक तत्वों का वह गुण जिसमें कोई तत्व प्रकृति में दो या दो से अधिक भिन्न रूपों में पाया जाता है। इन रूपों को अपररूप कहते हैं तथा यह गुण अपररूपता कहलाता है। इनके भौतिक गुण भिन्न-भिन्न होते हैं, परन्तु अधिकांश रासायनिक अभिक्रियाएँ समान होती है।
हीरा (Diamond)- हीरा कार्बन का कठोरतम क्रिस्टलीय रूप है तथा विश्व के विभिन्न भागों में कठोर चट्टानों के घटक के रूप में पाया जाता है। प्रकृति में हीरा पारदर्शी अष्टफलकीय क्रिस्टल के रूप में पाया जाता है, जिसमें वक्रित सतहें (Curved Surface) होती है। यह उपर्युक्त कटिंग व पॉलिश से सुन्दर दिखता है।

चित्रः हीरे की संरचना का स्थानीय विन्यास हीरे की संरचना में प्रत्येक कार्बन परमाणु चार अन्य कार्बन परमाणुओं से आबंधित होकर समचतुष्फलकीय संरचना बनाता है।
संरचना (Structure)- हीरे में, सभी कार्बन परमाणुओं में `sp^(3)` संकरण होता है और ये चतुष्फलकीय रूप से व्यवस्थित होते हैं। प्रत्येक कार्बन परमाणु अन्य कार्बन परमाणुओं से सहसंयोजी बंधों द्वारा जुड़ा होता है। इसके फलस्वरूप एक त्रिविमीय जालक बनता है। प्रत्येक C-Cबंध की लम्बाई 154 pm होती है।

चित्रः फलक केंद्रित घनीय संरचना की इकाई कोशिका • भौतिक गुण
1. हीरा एक रंगहीन, क्रिस्टलीय पदार्थ है, जिसका घनत्व 3.51 ग्राम सेमी होता है। जब इसको ठीक कोण से काटा एवं पॉलिश किया जाता है तो यह पूर्ण आंतरिक परावर्तन प्रदर्शित करता है। परिणामस्वरूप यह चमकीला दिखायी पड़ता है।
2. हीरा कठोरतम ज्ञात पदार्थ है। इसका गलनांक सर्वाधिक (सभी तत्वों से अधिक) 4373K होता है।
3. हीरा प्रकाश एवं x- किरणों के लिये पारदर्शी होता है। इसका अपवर्तनांक उच्च (2.45) होता है।
4. हीरा सभी विलायकों में अविलेय होता है।
5. हीरा विद्युत का कुचालक होता है, क्योंकि इसमें मुक्त इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं।
6. यह ऊष्मा का भी कुचालक होता है । वायु में `900^(@)C` पर गर्म करने पर `CO_(2)`, बनाता है। निर्वात् में हीरा `1000^(@)C` तक स्थायी होता है।
ग्रेफाइट (Graphite)
ग्रेफाइट, कार्बन का अन्य क्रिस्टलीय अपररूप हैं, जो कि प्रकृति में मुक्त अवस्था में मिलता है। इसे विद्युत भट्टी में 3300K तापमान पर बालू व कोयले के मिश्रण को गर्म करके कृत्रिम रूप से भी बनाया जा सकता है। इस विधि को एकेसन विधि कहते हैं।
`3C + SiO_(2) to SiC + underset("सिलिकॉन कार्बाइड")(2CO)`
`SiC to underset("ग्रेफाइट ")(Si + C)`
संरचना (Structure)- ग्रेफाइट में C- परमाणु sp-संकरित होते हैं। प्रत्येक कार्बन परमाणु अन्य कार्बन परमाणुओं से सहसंयोजी बंध द्वारा बंधित होता है जिसके परिणामस्वरूप षट्कोणीय वलय बनती हैं, जो कि परतों में व्यवस्थित होती हैं।