Každý zná takové látky, jako je grafit a diamant. Grafit se nachází všude. Vyrábějí se z něj například tyče na jednoduché tužky. Grafit je látka docela dostupná a levná. Ale látka jako diamant je velmi odlišná od grafitu. Diamant je nejdražší kámen, na rozdíl od grafitu velmi vzácný a průhledný. Je těžké tomu uvěřit, ale chemický vzorec grafitu je stejný jako vzorec diamantu. V tomto článku budeme analyzovat, jak je to možné.
Grafit: historie a vlastnosti minerálu
Historie grafitu sahá tisíce let zpět, takže je extrémně obtížné určit přesný rok jeho použití. Grafit je známý tím, že je dobrým vodičem elektřiny. Navíc je tento minerál velmi křehký. Proto z toho dělají tužky.
Chemické vlastnosti minerálu zahrnují tvorbu inkluzních sloučenin s mnoha látkami, jako jsou soli a alkalické kovy. Minerál se v kyselinách nerozpouští.
Vzorec grafitu je C, to znamená, že je to jedna z alotropických modifikací slavného šestého prvku periodické tabulky - uhlíku.
Diamant: historie a vlastnosti minerálu
Historie diamantu je velmi neobvyklá. Předpokládá se, že první diamant byl nalezen v Indii. V té době lidstvo nemohlo pochopit plnou sílu tohoto kamene. Geologové věděli pouze to, že tento kámen je velmi tvrdý a odolný. Až do 15. století měly diamanty mnohem menší cenu než smaragdy a rubíny. A teprve pak mu neznámý klenotník v procesu opracování kamene dal krásný brus, který se později stal známým jako diamantový brus. Tehdy se kámen ukázal v celé své kráse.
Diamanty se používají hlavně v průmyslu. Tento minerál je nejodolnější na celém světě, proto se používá na brusiva, frézy na zpracování odolných kovů a mnoho dalšího.
Jak již víme, vzorec grafitu v chemii je C a diamant má stejný vzorec.
Rozdíly mezi diamantem a grafitem
Navzdory skutečnosti, že minerály mají podobné chemické vzorce, výrazně se od sebe liší jak vzhledem, tak z chemického hlediska.
Za prvé, diamant a grafit mají navzájem zcela odlišnou strukturu. Koneckonců, grafit se skládá z mřížky šestiúhelníků, zatímco diamant má kubickou krystalickou strukturu. Křehkost grafitu je dána tím, že vazba mezi jeho vrstvami se velmi snadno přeruší, jeho atomy jsou od sebe tiše odděleny. Díky tomu grafit snadno absorbuje světlo a je velmi tmavý, na rozdíl od diamantu.
Struktura diamantu se liší v tom, že jeden atom uhlíku je obklopen dalšími čtyřmi atomyve tvaru čtyřstěnného trojúhelníku nebo pyramidy. Každý atom je od sebe ve stejné vzdálenosti. Vazby mezi atomy jsou velmi pevné, proto je diamant tak tvrdý a pevný. Další vlastností diamantu je, že může vést světlo, na rozdíl od grafitu.
Je zvláštní, že vzorec grafitu je stejný jako vzorec diamantu, ale minerály jsou úplně jiné? Ne! Diamant totiž vzniká přírodou při obrovském tlaku a následně velmi rychlém ochlazení, zatímco grafit vzniká při nízkém tlaku, ale velmi vysoké teplotě.
Co jsou alotropní látky?
Alotropní látky jsou v chemii velmi důležitým pojmem. To je základ základů, které vám umožní rozlišit látky od sebe navzájem.
Ve škole se alotropní látky studují na příkladu grafitu a diamantu a také jejich rozdíl. Po prostudování rozdílů mezi diamantem a grafitem můžeme dojít k závěru, že alotropie je v přírodě existence dvou nebo více látek, které se liší svou strukturou a vlastnostmi, ale mají podobný chemický vzorec nebo patří ke stejnému chemickému prvku.
Získání diamantu z grafitu
Receptura grafitu - C - umožnila vědcům provést mnoho experimentů, v jejichž důsledku byly nalezeny alotropní látky grafitu.
Učitelé vyprávějí školákům i studentům o tom, jak se vědci snažili vytvořit diamanty z grafitu. Tento příběh je velmi zajímavý a fascinující a také vám umožní vzpomenout si na existenci takových alotropních látek, jako je grafit a diamant, a na jejichrozdíly.
Před časem se vědci pokusili vytvořit diamanty z grafitu. Věřili, že pokud je vzorec diamantu a grafitu stejný, pak budou schopni vytvořit diamant, protože kámen je velmi drahý a vzácný. Nyní víme, že diamantový minerál se v přírodě objevuje při vysokém tlaku a okamžitém ochlazení. Vědci se proto rozhodli vyhodit do povětří grafit, čímž vytvořili nezbytné podmínky pro vznik diamantu. A ve skutečnosti se stal zázrak, po výbuchu se na grafitu vytvořily velmi malé diamantové krystaly.
Použití grafitu a diamantu
Dnes se grafit i diamant používají hlavně v průmyslu. Ale asi 10 % veškeré produkce diamantů jde do šperků. Nejčastěji se tužky vyrábí z grafitu, protože je velmi křehký a křehký a zanechává stopy.
