Vsakdo pozna snovi, kot sta grafit in diamant. Grafit najdemo povsod. Iz njega so na primer izdelane palice za preproste svinčnike. Grafit je zelo dostopna in poceni snov. Toda snov, kot je diamant, se zelo razlikuje od grafita. Diamant je najdražji kamen, zelo redek in prozoren, za razliko od grafita. Težko je verjeti, a kemična formula grafita je enaka kot diamanta. V tem članku bomo analizirali, kako je to mogoče.
Grafit: zgodovina in lastnosti minerala
Zgodovina grafita sega tisoče let nazaj, zato je izredno težko ugotoviti natančno leto njegove uporabe. Grafit je znan po tem, da je dober prevodnik električne energije. Poleg tega je ta mineral zelo krhek. Zato iz tega delajo svinčnike.
Kemične lastnosti minerala vključujejo tvorbo inkluzijskih spojin s številnimi snovmi, kot so soli in alkalijske kovine. Mineral se ne raztopi v kislinah.
Formula grafita je C, torej je ena od alotropnih modifikacij slavnega šestega elementa periodnega sistema - ogljika.
Diamant: zgodovina in lastnosti minerala
Zgodovina diamanta je zelo nenavadna. Menijo, da so prvi diamant našli v Indiji. Takrat človeštvo ni moglo razumeti celotne moči tega kamna. Geologi so vedeli le, da je ta kamen zelo trd in trpežen. Do 15. stoletja so bili diamanti vredni veliko manj kot smaragdi in rubini. In šele nato mu je neznani draguljar v procesu dela s kamnom dal čudovit rez, ki je kasneje postal znan kot diamantni rez. Takrat se je kamen pokazal v vsem svojem sijaju.
Diamanti se večinoma uporabljajo v industriji. Ta mineral je najbolj trpežen na celem svetu, zato se uporablja za abrazive, rezila za obdelavo trpežnih kovin in še marsikaj.
Kot že vemo, je formula grafita v kemiji C, diamant pa ima enako formulo.
Razlike med diamantom in grafitom
Kljub dejstvu, da imajo minerali podobne kemične formule, se med seboj močno razlikujejo tako po videzu kot s kemičnega vidika.
Najprej imata diamant in grafit popolnoma drugačno strukturo drug od drugega. Konec koncev je grafit sestavljen iz mreže šesterokotnikov, medtem ko ima diamant kubično kristalno strukturo. Krhkost grafita je posledica dejstva, da je vez med njegovimi plastmi zelo enostavno prekiniti, njegovi atomi so tiho ločeni drug od drugega. Zaradi tega grafit zlahka absorbira svetlobo in je zelo temen, za razliko od diamanta.
Struktura diamanta je drugačna po tem, da je en ogljikov atom obdan s štirimi dodatnimi atomi vv obliki tetraedričnega trikotnika ali piramide. Vsak atom je na enaki razdalji drug od drugega. Vezi med atomi so zelo močne, zato je diamant tako trd in močan. Druga lastnost diamanta je, da lahko prevaja svetlobo, za razliko od grafita.
Ali je čudno, da je formula grafita enaka formuli diamanta, vendar so minerali popolnoma drugačni? Ne! Navsezadnje diamant ustvari narava pri velikem tlaku in nato zelo hitrem hlajenju, medtem ko grafit nastane pri nizkem tlaku, a zelo visoki temperaturi.
Kaj so alotropne snovi?
Alotropne snovi so zelo pomemben koncept v kemiji. To je osnova osnov, ki vam omogoča razlikovanje snovi med seboj.
V šoli preučujejo alotropne snovi na primeru grafita in diamanta ter njune razlike. Torej, ko smo preučili razlike med diamantom in grafitom, lahko sklepamo, da je alotropija obstoj v naravi dveh ali več snovi, ki se razlikujejo po svoji strukturi in lastnostih, vendar imajo podobno kemijsko formulo ali pripadajo istemu kemičnemu elementu.
Pridobitev diamanta iz grafita
Formula grafita - C - je znanstvenikom omogočila številne poskuse, zaradi katerih so odkrili alotropne snovi grafita.
Učitelji tako šolarjem kot študentom pripovedujejo o tem, kako so znanstveniki poskušali ustvariti diamante iz grafita. Ta zgodba je zelo zanimiva in fascinantna, poleg tega pa se lahko spomnite obstoja alotropnih snovi, kot sta grafit in diamant, ter o njihovihrazlike.
Pred časom so znanstveniki poskušali ustvariti diamante iz grafita. Verjeli so, da če je formula diamanta in grafita enaka, potem bodo lahko ustvarili diamant, ker je kamen zelo drag in redek. Zdaj vemo, da se diamantni mineral v naravi pojavlja pri visokem tlaku in takojšnjem hlajenju. Zato so se znanstveniki odločili, da bodo grafit razstrelili in s tem ustvarili potrebne pogoje za nastanek diamanta. In pravzaprav se je zgodil čudež, po eksploziji so na grafitu nastali zelo majhni diamantni kristali.
Nanos grafita in diamanta
Danes se grafit in diamant uporabljata predvsem v industriji. Toda približno 10% vse proizvodnje diamantov gre za nakit. Najpogosteje so svinčniki izdelani iz grafita, saj je zelo krhek in krhek, hkrati pa pušča sledi.
