關於此實驗
查看一種元素如何形成三維共價網絡、層狀片層或封閉籠狀結構。選取原子以計算顯示的近鄰原子，並區分局部成鍵與體相結構。
學習目標
- 比較碳的三配位與四配位。
- 辨識石墨層內的共價鍵，以及此模型中不存在共價層間連結這一特徵。
- 區分體相配位與片段邊界處缺失的鍵。
使用方法
- 1選取鑽石內部的一個原子，並數出它的四個共價近鄰原子。
- 2切換至石墨，並旋轉堆疊結構以檢視 AB 層錯位。
- 3分離各層，同時不改變其內部的共價鍵。
- 4檢查富勒烯籠，並確認籠中的每個原子都有三個鄰原子。
模型
假設
- 理想鑽石和片層的 C-C 距離分別為 1.54 和 1.42 埃。體密度依據這些經過取整的幾何輸入值計算。
- 有限片段的邊界配位不完整，且沒有氫封端。石墨層間距是人為設定的；不求解層間作用力。
- C60 籠是規則的截角二十面體。真實富勒烯的鍵長並不相同；此模型將各邊設為等長。此處未定義單層或孤立分子的體密度。
在課堂上試試這個實驗
- Q1為什麼暴露在邊緣的原子所擁有的鄰原子數少於體相配位數？
- Q2為什麼石墨層可以分離，而不破壞面內共價網絡？
常見問題
此模型預測的是電導率還是硬度？
不會。它呈現的是幾何鍵結網絡，不會計算電子傳輸、晶格動力學或宏觀機械破壞。
為什麼增大石墨層間距會降低模型的體密度？
相同質量佔據了更大的重複晶胞體積。面內鍵的數量和長度保持不變。