Tutti conoscono sostanze come la grafite e il diamante. La grafite si trova ovunque. Ad esempio, da esso vengono ricavate bacchette per matite semplici. La grafite è una sostanza abbastanza abbordabile ed economica. Ma una sostanza come il diamante è molto diversa dalla grafite. Il diamante è la pietra più costosa, molto rara e trasparente, a differenza della grafite. È difficile da credere, ma la formula chimica della grafite è la stessa di quella del diamante. In questo articolo analizzeremo come ciò sia possibile.
Grafite: storia e proprietà del minerale
La storia della grafite risale a migliaia di anni, quindi è estremamente difficile stabilire l'anno esatto del suo utilizzo. La grafite è famosa per essere un buon conduttore di elettricità. Inoltre, questo minerale è molto fragile. Ecco perché ne ricavano delle mina.
Le proprietà chimiche di un minerale includono la formazione di composti di inclusione con molte sostanze, come sali e metalli alcalini. Il minerale non si dissolve negli acidi.
La formula della grafite è C, cioè è una delle modificazioni allotropiche del famoso sesto elemento della tavola periodica - il carbonio.
Diamante: la storia e le proprietà del minerale
La storia del diamante è molto insolita. Si ritiene che il primo diamante sia stato trovato in India. A quel tempo, l'umanità non poteva comprendere il pieno potere di questa pietra. I geologi sapevano solo che questa pietra è molto dura e resistente. Fino al XV secolo i diamanti valevano molto meno di smeraldi e rubini. E solo allora un gioielliere sconosciuto, mentre lavorava una pietra, le diede un bel taglio, che in seguito divenne noto come taglio a diamante. Fu allora che la pietra si mostrò in tutto il suo splendore.
I diamanti sono usati principalmente nell'industria. Questo minerale è il più durevole al mondo, motivo per cui viene utilizzato per abrasivi, frese per la lavorazione di metalli durevoli e molto altro.
Come già sappiamo, la formula della grafite in chimica è C e il diamante ha la stessa formula.
Differenze tra diamante e grafite
Nonostante il fatto che i minerali abbiano formule chimiche simili, differiscono notevolmente l'uno dall' altro sia nell'aspetto che dal punto di vista chimico.
Prima di tutto, diamante e grafite hanno una struttura completamente diversa l'una dall' altra. Dopotutto, la grafite è costituita da una griglia di esagoni, mentre il diamante ha una struttura cristallina cubica. La fragilità della grafite è dovuta al fatto che il legame tra i suoi strati è molto facile da rompere, i suoi atomi sono silenziosamente separati l'uno dall' altro. Per questo motivo, la grafite assorbe facilmente la luce ed è molto scura, a differenza del diamante.
La struttura del diamante è diversa in quanto un atomo di carbonio è circondato da altri quattro atomi inla forma di un triangolo o piramide tetraedrica. Ogni atomo è alla stessa distanza l'uno dall' altro. I legami tra gli atomi sono molto forti, motivo per cui il diamante è così duro e forte. Un' altra proprietà del diamante è che può condurre la luce, a differenza della grafite.
È strano che la formula della grafite sia la stessa della formula del diamante, ma i minerali sono completamente diversi? Non! Dopotutto, il diamante viene creato dalla natura a una pressione enorme, e quindi un raffreddamento molto veloce, mentre la grafite viene creata a bassa pressione, ma a temperatura molto alta.
Cosa sono le sostanze allotropiche?
Le sostanze allotropiche sono un concetto molto importante in chimica. Questa è la base delle basi, che ti permette di distinguere le sostanze l'una dall' altra.
A scuola, le sostanze allotropiche vengono studiate usando l'esempio della grafite e del diamante, così come la loro differenza. Quindi, dopo aver studiato le differenze tra diamante e grafite, possiamo concludere che l'allotropia è l'esistenza in natura di due o più sostanze che differiscono per struttura e proprietà, ma hanno una formula chimica simile o appartengono allo stesso elemento chimico.
Come ottenere un diamante dalla grafite
La formula della grafite - C - ha permesso agli scienziati di fare molti esperimenti, a seguito dei quali sono state trovate le sostanze allotropiche della grafite.
Gli insegnanti raccontano sia agli scolari che agli studenti di come gli scienziati hanno cercato di creare diamanti dalla grafite. Questa storia è molto interessante e affascinante e consente anche di ricordare l'esistenza di sostanze allotropiche come la grafite e il diamante e le lorodifferenze.
Qualche tempo fa, gli scienziati hanno cercato di creare diamanti dalla grafite. Credevano che se la formula di diamante e grafite fosse la stessa, allora sarebbero stati in grado di creare un diamante, perché la pietra è molto costosa e rara. Ora sappiamo che il minerale di diamante appare in natura ad alta pressione e raffreddamento istantaneo. Pertanto, gli scienziati hanno deciso di far esplodere la grafite, creando così le condizioni necessarie per la formazione del diamante. E infatti accadde un miracolo, dopo l'esplosione, sulla grafite si formarono piccolissimi cristalli di diamante.
Applicazione di grafite e diamante
Oggi, sia la grafite che il diamante sono usati principalmente nell'industria. Ma circa il 10% di tutta la produzione di diamanti va alla gioielleria. Molto spesso, le matite sono fatte di grafite, poiché è molto fragile e fragile, mentre lascia segni.
