Всеки познават такива вещества като графит и диамант. Графитът се среща навсякъде. Например, от него се правят пръчки за прости моливи. Графитът е вещество, доста достъпно и евтино. Но вещество като диамант е много различно от графита. Диамантът е най-скъпият камък, много рядък и прозрачен, за разлика от графита. Трудно е да се повярва, но химическата формула на графита е същата като тази на диаманта. В тази статия ще анализираме как това е възможно.
Графит: история и свойства на минерала
Историята на графита датира от хиляди години, така че е изключително трудно да се установи точната година на неговото използване. Графитът е известен с това, че е добър проводник на електричество. Освен това този минерал е много крехък. Ето защо правят от него поводи за молив.
Химичните свойства на минерала включват образуването на съединения за включване с много вещества, като соли и алкални метали. Минералът не се разтваря в киселини.
Формулата на графита е C, тоест това е една от алотропните модификации на известния шести елемент от периодичната таблица - въглерода.
Диамант: историята и свойствата на минерала
Историята на диаманта е много необичайна. Смята се, че първият диамант е открит в Индия. По това време човечеството не можеше да разбере цялата сила на този камък. Геолозите знаеха само, че този камък е много твърд и издръжлив. До 15-ти век диамантите са стрували много по-малко от изумрудите и рубините. И едва тогава неизвестен бижутер, в процеса на работа с камък, му придаде красива рязане, което по-късно стана известно като диамант. Тогава камъкът се показа в целия си блясък.
Диамантите се използват главно в индустрията. Този минерал е най-издръжливият в целия свят, поради което се използва за абразиви, фрези за обработка на трайни метали и много други.
Както вече знаем, формулата на графита в химията е C, а диаманта има същата формула.
Разлики между диамант и графит
Въпреки факта, че минералите имат сходни химически формули, те се различават драстично един от друг както по външен вид, така и от химическа гледна точка.
На първо място, диамантът и графитът имат напълно различна структура един от друг. В крайна сметка графитът се състои от мрежа от шестоъгълници, докато диамантът има кубична кристална структура. Крехкостта на графита се дължи на факта, че връзката между слоевете му е много лесно да се разруши, атомите му са тихо отделени един от друг. Поради това графитът поглъща светлината лесно и е много тъмен, за разлика от диаманта.
Структурата на диаманта е различна по това, че един въглероден атом е заобиколен от още четири атома вформата на тетраедричен триъгълник или пирамида. Всеки атом е на еднакво разстояние един от друг. Връзките между атомите са много силни, поради което диамантът е толкова твърд и здрав. Друго свойство на диаманта е, че може да провежда светлина, за разлика от графита.
Странно ли е, че формулата на графита е същата като формулата на диаманта, но минералите са напълно различни? Не! В крайна сметка, диамантът се създава от природата при огромно налягане и след това много бързо охлаждане, докато графитът се създава при ниско налягане, но много висока температура.
Какво са алотропните вещества?
Алотропните вещества са много важно понятие в химията. Това е основата на основите, което ви позволява да различавате веществата едно от друго.
В училище алотропните вещества се изучават с помощта на примера на графита и диаманта, както и тяхната разлика. И така, след като проучихме разликите между диаманта и графита, можем да заключим, че алотропията е съществуването в природата на две или повече вещества, които се различават по своята структура и свойства, но имат подобна химична формула или принадлежат към един и същ химичен елемент.
Получаване на диамант от графит
Формулата на графита - C - позволи на учените да направят много експерименти, в резултат на които бяха открити алотропните вещества на графита.
Учителите разказват както на ученици, така и на студенти за това как учените са се опитали да създадат диаманти от графит. Тази история е много интересна и завладяваща и също така ви позволява да си спомните съществуването на такива алотропни вещества като графит и диамант и за технитеразлики.
Преди време учените се опитаха да създадат диаманти от графит. Те вярвали, че ако формулата на диаманта и графита е една и съща, тогава те ще могат да създадат диамант, тъй като камъкът е много скъп и рядък. Сега знаем, че диамантният минерал се появява в природата при високо налягане и моментално охлаждане. Ето защо учените решиха да взривят графита, като по този начин създадат необходимите условия за образуването на диамант. И всъщност се случи чудо, след експлозията върху графита се образуваха много малки диамантени кристали.
Прилагане на графит и диамант
Днес графитът и диамантът се използват главно в индустрията. Но около 10% от цялото производство на диаманти отива за бижута. Най-често моливите се правят от графит, тъй като той е много крехък и крехък, оставяйки следи.
