В аннотации выделяют три аллотропа чистого углерода: алмаз, графит и фуллерены. В результате графит и алмаз являются двумя наиболее важными кристаллическими формами углерода.
Кроме того, химические свойства обоих соединений одинаковы, и по внешнему виду это сажа или сажа.
Основные выводы
- Алмаз — самое твердое известное вещество на Земле, его твердость по шкале Мооса равна 10.
- Графит является хорошим проводником электричества и широко используется в батареях, смазочных материалах и электродах.
- Молекулярная структура алмаза тетраэдрическая, тогда как структура графита слоистая и плоская.
Алмаз против графита
Разница между алмазом и графитом заключается в том, что алмаз имеет кристаллическую решетку, в которой атомы углерода расположены внутри кристалла с трехмерной симметрией. Между тем, графит имеет слоистую структуру, где кольца из шести атомов углерода расположены в разнесенном горизонтальном листе. Кроме того, алмаз — твердое вещество, а графит — мягкое.
Алмаз представляет собой твердую кристаллическую форму элемента углерода в природе. Четыре атома углерода ковалентно связаны в структуре алмаза, что делает его довольно большим.
Из-за ковалентной связи требуется много энергии, чтобы отделить атомы друг от друга. И по этой причине алмаз широко известен как один из самых твердых материалов в природе.
Между тем, графит — это слоистая аллотропная модификация чистого углерода. Он встречается в виде серого кристаллического минерала, встречающегося в некоторых горных породах.
Между каждым атомом углерода в графите образуется сигма-связь. Поскольку графит связан таким образом, он мягкий и его легко сломать.
Сравнительная таблица
| Параметры сравнения | Diamond | Graphite |
|---|---|---|
| Определение | В природе алмаз представляет собой твердую, бесцветную и прозрачную кристаллическую форму углерода. | Графит — аллотроп чистого углерода, который встречается между горными породами. В природе считается минералом. |
| Структура: | Структура алмаза представляет собой кристаллическую решетку. Это трехмерный кристалл, в котором атомы углерода расположены симметрично. | Структура графита слоистая, где атомы углерода связаны друг с другом сигма-связями. |
| Гибридизация | Всего в алмазе четыре атома углерода, которые гибридизованы sp3, и все они связаны друг с другом посредством сигма-связей. | Здесь в графите каждый атом связан sp2-гибридизацией, и основную роль играет сигма-связь, связывающая атомы вместе. В то время как неспаренный атом образует пи-связь. |
| Геометрическая структура | Из-за четырех связанных углеродных электронов алмаз имеет тетраэдрическую структуру. | Благодаря трем связанным углеродным электронам графит имеет планарную геометрическую структуру. |
| Пользы | Используется как материал для изготовления ювелирных изделий и сверления. | Используется в качестве сухих элементов, электрической дуги, смазки и карандашных грифелей. |
Что такое Алмаз?
Алмаз, природный самый твердый элемент, является аллотропом элемента углерода. Четыре атома углерода ковалентно связаны с одним атомом сигма-связями, что делает его очень сложным веществом.
В алмазах отделить атомы друг от друга чрезвычайно сложно из-за ковалентной связи. Таким образом, тот факт, что алмазы являются одним из самых твердых природных материалов, инстинктивно повышает их репутацию.
Самые ранние из когда-либо обнаруженных алмазов были обнаружены в Индии в четвертом веке. И вскоре после этого большинство этих драгоценных камней было экспортировано в разные страны, что привело к сильной связи между Индией и другими странами.
Между тем, связь между четырьмя атомами углерода представляет собой sp3-гибридизацию. Поскольку у алмазов четыре электрона связаны вместе с одним атомом, они имеют тетраэдрическую структуру.
Алмаз представляет собой кристаллическую решетку, состоящую из симметрично расположенных атомов углерода в трехмерной структуре.
Кроме того, алмаз обладает впечатляющим укрупнение Физических, химических и механических характеристик, к которым относятся твердость, низкий коэффициент трения, теплопроводность, электрическое сопротивление, низкий коэффициент теплового расширения и прочность, материал также должен быть химически стойким, биосовместимым, отражать ультрафиолетовое и инфракрасное излучение.
Из-за своей прочности и блеска бриллианты широко используются в ювелирных изделиях. Кроме того, из-за их твердости они также используются для резки, шлифовки или сверления других материалов.
Что такое графит?
Между тем, графит представляет собой слоистую аллотропную форму чистого углерода. Он в основном встречается в виде серого кристаллического минерала в некоторых горных породах. Сигма-связь связывает три атома углерода друг с другом в графите.
Поскольку графит связан таким образом, он мягкий и легко ломается.
Говоря простыми словами, из-за фургон дер-Ваальса ковалентные связи легко разрываются, что в конечном итоге делает графит мягким материалом.
Графит состоит из четырех атомов углерода, которые находятся в sp2-гибридизации, каждый из которых связан с тремя другими сигма-связями. Между тем, нечетный атом образует пи-связь.
История графита восходит к Камбрии на севере Англии в начале шестнадцатого века. Однако изначально его приняли за уголь, однако при нагревании он не сгорел, что в итоге привело к открытию графита.
Кроме того, плоская геометрическая структура графита является результатом трех связанных углеродных электронов.
Свойства графита включают высокую температуру плавления, мягкость, скользкость, ощущение жирности, нерастворимость в воде и других органических веществах, а также блестящее, непрозрачное, черное вещество.
Кроме того, графит используется в карандашах и смазочных материалах, а благодаря своей высокой проводимости он также используется в электронных продуктах, таких как электроды, батареи и солнечные панели.
Основные различия между алмазом и графитом
- Алмаз является самым твердым элементом, встречающимся в природе, тогда как, с другой стороны, графит также является природным минералом, но становится экономичным графитом только в результате производства.
- Алмаз — самое твердое вещество, а графит — мягкий и жирный на ощупь материал.
- Гибридизация атомов углерода в алмазе — sp3, а в графите — гибридизация атомов углерода sp2.
- Алмаз — прозрачное и бесцветное вещество, а графит непрозрачный и имеет черный цвет.
- Относительная плотность и показатель преломления алмаза выше, чем относительная плотность и показатель преломления графита.
- Алмаз действует как хороший изолятор тепла и электричества, тогда как графит обладает хорошей проводимостью тепла и электричества.
- Алмаз имеет четыре ковалентные связи вокруг одного атома углерода, а графит имеет три ковалентные связи вокруг одного атома углерода.
Я приложил столько усилий, чтобы написать этот пост в блоге, чтобы предоставить вам ценность. Это будет очень полезно для меня, если вы подумаете о том, чтобы поделиться им в социальных сетях или со своими друзьями/родными. ДЕЛИТЬСЯ ♥️
