कार्बन के निम्नलिखित रूपों में से कौन-सा ऊष्मागतिकीय रूप से सबसे अधिक स्थायी है?

सही उत्तर है B, ग्रेफाइट। सामान्य ताप और दाब पर कार्बन के सभी रूपों में ग्रेफाइट की ऊर्जा सबसे कम होती है, इसलिए यह ऊष्मागतिकीय रूप से सबसे स्थायी अपररूप है।

रसायनविज्ञान में ग्रेफाइट को कार्बन की मानक अवस्था माना जाता है, इसीलिए इसकी मानक संभवन एन्थैल्पी शून्य ली जाती है। ग्रेफाइट में हर कार्बन परमाणु तीन अन्य परमाणुओं से जुड़कर समतल षट्कोणीय परतें बनाता है, और परतें कमजोर बलों से जुड़ी रहती हैं, इसलिए यह मुलायम और विद्युत का अच्छा चालक है। सिद्धांत रूप में हीरा अपने-आप ग्रेफाइट में बदल सकता है, पर यह परिवर्तन इतना धीमा है कि हीरा युगों तक टिका रहता है; वह व्यवहार में स्थायी है, ऊर्जा के हिसाब से नहीं।

A, कोयला एक अशुद्ध, अधिकतर अक्रिस्टलीय ईंधन है, शुद्ध क्रिस्टलीय अपररूप नहीं।

C, हीरे की ऊर्जा ग्रेफाइट से थोड़ी अधिक है और यह बहुत ऊंचे दाब पर ही बनता है।

D, फुलरीन (जैसे C₆₀) तनावयुक्त पिंजरे जैसा अणु है जिसकी ऊर्जा ग्रेफाइट से अधिक है।

Exam tip: ग्रेफाइट कार्बन की मानक अवस्था है (ΔH_f = 0); हीरा सबसे कठोर, ग्रेफाइट सबसे स्थायी।