Alla känner till sådana ämnen som grafit och diamant. Grafit finns överallt. Till exempel görs stavar för enkla pennor av det. Grafit är ett ämne som är ganska överkomligt och billigt. Men ett ämne som diamant skiljer sig mycket från grafit. Diamant är den dyraste stenen, mycket sällsynt och transparent, till skillnad från grafit. Det är svårt att tro, men den kemiska formeln för grafit är densamma som för diamant. I den här artikeln kommer vi att analysera hur detta är möjligt.
Grafit: mineralets historia och egenskaper
Grafitens historia går tillbaka tusentals år, så det är extremt svårt att fastställa det exakta året för dess användning. Grafit är känt för att vara en bra ledare av elektricitet. Dessutom är detta mineral mycket ömtåligt. Det är därför de gör blyerts av det.
De kemiska egenskaperna hos ett mineral inkluderar bildandet av inklusionsföreningar med många ämnen, såsom s alter och alkalimetaller. Mineralet löser sig inte i syror.
Formeln för grafit är C, det vill säga det är en av de allotropiska modifikationerna av det berömda sjätte elementet i det periodiska systemet - kol.
Diamant: mineralets historia och egenskaper
Diamantens historia är mycket ovanlig. Man tror att den första diamanten hittades i Indien. På den tiden kunde mänskligheten inte förstå den fulla kraften i denna sten. Geologer visste bara att denna sten är mycket hård och hållbar. Fram till 1400-talet var diamanter värda mycket mindre än smaragder och rubiner. Och först då gav en okänd juvelerare, i färd med att arbeta med en sten, den ett vackert snitt, som senare blev känt som ett diamantsnitt. Det var då som stenen visade sig i all sin glans.
Diamanter används främst inom industrin. Detta mineral är det mest hållbara i hela världen, vilket är anledningen till att det används för slipmedel, fräsar för bearbetning av hållbara metaller och mycket mer.
Som vi redan vet är formeln för grafit i kemi C, och diamant har samma formel.
Skillnader mellan diamant och grafit
Trots att mineraler har liknande kemiska formler skiljer de sig dramatiskt från varandra både i utseende och ur kemisk synvinkel.
För det första har diamant och grafit en helt annan struktur än varandra. När allt kommer omkring består grafit av ett rutnät av hexagoner, medan diamant har en kubisk kristallstruktur. Grafitens bräcklighet beror på det faktum att bindningen mellan dess lager är mycket lätt att bryta, dess atomer är tyst separerade från varandra. På grund av detta absorberar grafit lätt ljus och är mycket mörk, till skillnad från diamant.
Diamantens struktur är annorlunda genom att en kolatom är omgiven av ytterligare fyra atomer iformen av en tetraedrisk triangel eller pyramid. Varje atom är på samma avstånd från varandra. Bindningarna mellan atomer är mycket starka, vilket är anledningen till att diamant är så hård och stark. En annan egenskap hos diamant är att den kan leda ljus, till skillnad från grafit.
Är det konstigt att formeln för grafit är densamma som formeln för diamant, men mineralerna är helt olika? Inte! När allt kommer omkring skapas diamant av naturen vid ett enormt tryck, och sedan mycket snabb kylning, medan grafit skapas vid lågt tryck, men mycket hög temperatur.
Vad är allotropa ämnen?
Allotropa ämnen är ett mycket viktigt begrepp inom kemi. Detta är grunden för grunderna, vilket gör att du kan skilja ämnen från varandra.
I skolan studeras allotropa ämnen med exemplet grafit och diamant, samt deras skillnad. Så, efter att ha studerat skillnaderna mellan diamant och grafit, kan vi dra slutsatsen att allotropi är förekomsten i naturen av två eller flera ämnen som skiljer sig åt i deras struktur och egenskaper, men som har en liknande kemisk formel eller tillhör samma kemiska element.
Få en diamant från grafit
Formeln för grafit - C - gjorde det möjligt för forskare att göra många experiment, som ett resultat av vilka de allotropa ämnena i grafit hittades.
Lärare berättar för både skolbarn och elever om hur forskare försökte skapa diamanter av grafit. Den här historien är mycket intressant och fascinerande, och den låter dig också komma ihåg förekomsten av sådana allotropa ämnen som grafit och diamant, och om derasskillnader.
För en tid sedan försökte forskare skapa diamanter av grafit. De trodde att om formeln för diamant och grafit är densamma, kommer de att kunna skapa en diamant, eftersom stenen är mycket dyr och sällsynt. Nu vet vi att diamantmineralet dyker upp i naturen vid högt tryck och omedelbar kylning. Därför beslutade forskare att spränga grafit och därigenom skapa de nödvändiga förutsättningarna för bildandet av diamant. Och faktiskt hände ett mirakel, efter explosionen bildades mycket små diamantkristaller på grafiten.
Applicering av grafit och diamant
Idag används både grafit och diamant främst inom industrin. Men cirka 10% av all diamantproduktion går till smycken. Oftast är pennor gjorda av grafit, eftersom den är mycket ömtålig och skör, samtidigt som den lämnar märken.
