Alle kjenner stoffer som grafitt og diamant. Grafitt finnes over alt. For eksempel er stenger for enkle blyanter laget av det. Grafitt er et stoff som er ganske rimelig og billig. Men et stoff som diamant er veldig forskjellig fra grafitt. Diamant er den dyreste steinen, veldig sjelden og gjennomsiktig, i motsetning til grafitt. Det er vanskelig å tro, men den kjemiske formelen til grafitt er den samme som for diamant. I denne artikkelen skal vi analysere hvordan dette er mulig.
Grafitt: mineralets historie og egenskaper
Grafittens historie går tusenvis av år tilbake, så det er ekstremt vanskelig å fastslå det nøyaktige året for bruken. Grafitt er kjent for å være en god leder av elektrisitet. I tillegg er dette mineralet veldig skjørt. Det er derfor de lager blyantavledninger av det.
De kjemiske egenskapene til et mineral inkluderer dannelsen av inklusjonsforbindelser med mange stoffer, som s alter og alkalimetaller. Mineralet løses ikke opp i syrer.
Formelen for grafitt er C, det vil si at det er en av de allotropiske modifikasjonene av det berømte sjette grunnstoffet i det periodiske system - karbon.
Diamant: mineralets historie og egenskaper
Historien til diamanten er veldig uvanlig. Det antas at den første diamanten ble funnet i India. På den tiden kunne ikke menneskeheten forstå den fulle kraften til denne steinen. Geologer visste bare at denne steinen er veldig hard og holdbar. Fram til 1400-tallet var diamanter mye mindre verdt enn smaragder og rubiner. Og først da ga en ukjent gullsmed, i ferd med å jobbe med en stein, den et vakkert kutt, som senere ble kjent som et diamantskjær. Det var da steinen viste seg i all sin prakt.
Diamanter brukes hovedsakelig i industrien. Dette mineralet er det mest holdbare i hele verden, og det er derfor det brukes til slipemidler, kuttere for bearbeiding av holdbare metaller og mye mer.
Som vi allerede vet, er formelen for grafitt i kjemi C, og diamant har samme formel.
Forskjeller mellom diamant og grafitt
Til tross for at mineraler har lignende kjemiske formler, skiller de seg dramatisk fra hverandre både i utseende og fra et kjemisk synspunkt.
For det første har diamant og grafitt en helt annen struktur enn hverandre. Tross alt består grafitt av et rutenett av sekskanter, mens diamant har en kubisk krystallstruktur. Skjørheten til grafitt skyldes det faktum at bindingen mellom lagene er veldig lett å bryte, atomene er stille atskilt fra hverandre. På grunn av dette absorberer grafitt lys lett og er veldig mørk, i motsetning til diamant.
Strukturen til diamant er annerledes ved at ett karbonatom er omgitt av fire flere atomer iform av en tetraedrisk trekant eller pyramide. Hvert atom er i samme avstand fra hverandre. Bindingene mellom atomer er veldig sterke, og det er grunnen til at diamant er så hard og sterk. En annen egenskap ved diamant er at den kan lede lys, i motsetning til grafitt.
Er det rart at formelen til grafitt er den samme som formelen til diamant, men mineralene er helt forskjellige? Ikke! Tross alt skapes diamant av naturen ved et enormt trykk, og deretter veldig rask avkjøling, mens grafitt lages ved lavt trykk, men veldig høy temperatur.
Hva er allotrope stoffer?
Allotrope stoffer er et veldig viktig begrep i kjemi. Dette er grunnlaget for det grunnleggende, som lar deg skille stoffer fra hverandre.
På skolen studeres allotrope stoffer ved å bruke eksemplet med grafitt og diamant, samt deres forskjell. Så, etter å ha studert forskjellene mellom diamant og grafitt, kan vi konkludere med at allotropi er eksistensen i naturen av to eller flere stoffer som er forskjellige i struktur og egenskaper, men som har en lignende kjemisk formel eller tilhører det samme kjemiske elementet.
Få en diamant fra grafitt
Formelen for grafitt - C - tillot forskere å gjøre mange eksperimenter, som et resultat av at de allotrope stoffene i grafitt ble funnet.
Lærere forteller både skoleelever og elever om hvordan forskere prøvde å lage diamanter av grafitt. Denne historien er veldig interessant og fascinerende, og den lar deg også huske eksistensen av slike allotropiske stoffer som grafitt og diamant, og om deresforskjeller.
For en tid siden prøvde forskere å lage diamanter av grafitt. De trodde at hvis formelen for diamant og grafitt er den samme, vil de være i stand til å lage en diamant, fordi steinen er veldig dyr og sjelden. Nå vet vi at diamantmineralet dukker opp i naturen ved høyt trykk og øyeblikkelig avkjøling. Derfor bestemte forskere seg for å sprenge grafitt, og dermed skape de nødvendige forholdene for dannelsen av diamant. Og faktisk skjedde et mirakel, etter eksplosjonen dannet det seg veldig små diamantkrystaller på grafitten.
Påføring av grafitt og diamant
I dag brukes både grafitt og diamant hovedsakelig i industrien. Men omtrent 10 % av all diamantproduksjon går til smykker. Oftest er blyanter laget av grafitt, siden det er veldig skjørt og sprøtt, samtidig som det etterlater spor.
