Süsinik võib moodustada mitmeid lihtaineid, mis erinevad üksteistest omaduste poolest. Nähtust, kus üks ja sama keemiline element moodustab erinevaid lihtaineid nimetatakse allotroopiaks. Tuntumad süsiniku allotroobid on teemant ja grafiit. Lisaks neile võib süsinik moodustada ka fullereene, nanotorusid ning veel mitmeid erineva omadusega lihtaineid.

Fullereeni struktuur

Teemant on oma omaduste poolest väga kõva materjal, kõige kõvem looduslik materjal. Lihvitud teemante nimetatakse briljantideks ning neid kasutatakse ehete valmistamisel.

Looduslik teemant

Teemandi kõvadus tuleneb sellest, et iga süsinik on seotud kovalentsete sidemetega nelja naaber süsinikuga ning teemant moodustab korrapärase ehitusega kristallvõre. Teemandil on väga kõrge sulamistemperatuur, kuid kõrgel tempeatuuril (3500 ^oC) hakkab teemanti kristallvõre lagunema ning teemandist tekib grafiit.

Teemanti struktuur

Grafiidi omadused erinevad teemandist märgatavalt. Grafiit on pehme materjal ning ta on väga hea elektrijuht (teemant elektrit ei juhi). Grafiiti kasutatakse näiteks pliiatsisüdamike valmistamisel. Grafiidi omadused tulenevad tema kihilisest ehitusest, kus erinevad kihid saavad üksteise suhtes kergesti liikuda.

Grafiit ja tema struktuur

Teemanti ja grafiidi omaduste võrdlus:

Grafiidil on ka mitmeid erivorme, näiteks süsi ja tahm. Mis ei ole eraldi allotroobid, vaid koosnevad väikestest grafiidi kristallidest.

Süsi ja tahm

Süsiniku keemilised omadused

Toatemperatuuril on süsinik püsiv ning teiste ainetega ei reageeri, kuid kuumutades süsinik põleb ning tekib süsihappegaas

C + O₂ = CO₂

Kui hapnikku ei ole piisavalt, siis tekib mürgine süsinikmonooksiid.

2C + O₂ = 2CO

Süsinikul lihtainena on ka redutseerivad omadused, mistõttu kasutatakse teda redutseerijana metallide tootmisel.

2CuO + C = 2Cu + CO₂

Lisainfo