Differenza tra diamante e grafite

Main Difference - Diamond vs Graphite

Diamanti e grafite sono noti come allotropi di carbonio poiché queste sostanze sono costituite da soli atomi di carbonio e la disposizione di questi atomi di carbonio è diversa l'una dall'altra. Sebbene siano composti da atomi di carbonio, il diamante e la grafite hanno diverse proprietà chimiche e fisiche che sorgono in base alle differenze nelle loro strutture. Sebbene ci siano molte differenze tra queste due sostanze, la differenza principale tra diamante e grafite è quella il diamante è fatto di sp³ atomi di carbonio ibridizzati mentre la grafite è fatta di sp² atomi di carbonio ibridizzati.

Aree chiave coperte

1. Cos'è Diamond
      - Definizione, proprietà e usi
2. Cos'è la grafite
      - Definizione, proprietà e usi
3. Qual è la differenza tra diamante e grafite
      - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: allotropi, carbonio, diamante, grafite, ibridazione

Cos'è Diamond

Il diamante è un allotropo molto stabile di carbonio che è composto da sp³ atomi di carbonio ibridizzati. La disposizione di questi atomi di carbonio nel diamante è chiamata la struttura di cristallo cubico centrata sul fronte. Qui, ogni atomo di carbonio è legato a quattro altri atomi di carbonio e questi atomi di carbonio sono anche legati a quattro altri atomi di carbonio. Allo stesso modo, viene creata una struttura di rete, rendendo il diamante una sostanza dura e stabile.

Figura 1: Diamante

L'aspetto del diamante è incolore e brillante. Tutti i legami chimici tra gli atomi di carbonio sono legami covalenti. Lì, la sp³ gli atomi di carbonio ibridizzati sono legati l'uno all'altro. Una caratteristica specifica del diamante è la sua alta dispersione di luce. Il diamante è una sostanza trasparente. Sia la durezza che la dispersione della luce rendono il diamante utilizzato nelle applicazioni industriali e nella produzione di gioielli. Il diamante è la sostanza minerale più dura che sia stata trovata sulla terra. Il diamante è estremamente duro e trasparente. Non conduce elettricità e ha un punto di fusione più alto.

Cos'è la grafite

La grafite è un allotropo di carbonio che è fatto di sp² atomi di carbonio ibridizzati. È un buon materiale per la conduzione elettrica. Un atomo di carbonio è legato ad altri tre atomi di carbonio. Questi atomi di carbonio sono anche legati ad altri tre atomi, formando una struttura di rete. La struttura cristallina della grafite è planare. Il colore della grafite è nero grigiastro. È una sostanza opaca. La grafite non è difficile. È morbido e scivoloso al tatto.

Poiché gli atomi di carbonio della grafite sono atomi ibridizzati sp2, vi sono p orbitali non ibridizzati negli atomi di carbonio. Ogni atomo di carbonio è composto da un p orbitale non ibrido per un atomo di carbonio. Pertanto, questi orbitali p gratuiti possono essere mescolati tra loro formando una nuvola di elettroni. La nuvola di elettroni viene creata parallelamente alla struttura planare della grafite. Questa nuvola di elettroni causa la conduzione elettrica della grafite.

Figura 2: grafite

La grafite ha molte applicazioni industriali. La polvere di grafite viene utilizzata come lubrificante secco. La sostanza solida di grafite è usata come elettrodo. Ad esempio, l'elettrodo di grafite è l'anodo delle batterie agli ioni di litio. La grafite è un materiale refrattario comune perché resiste alle alte temperature senza cambiare chimicamente. La grafite è usata nelle matite.

Differenza tra diamante e grafite

Definizione

Diamante: Il diamante è un allotropo molto stabile di carbonio che è composto da sp³ atomi di carbonio ibridizzati.

Grafite: La grafite è un allotropo di carbonio che è fatto di sp² atomi di carbonio ibridizzati.

Durezza

Diamante: Il diamante è il minerale più duro trovato sulla terra.

Grafite: La grafite è un minerale morbido.

Numero di legami attorno a un atomo di carbonio

Diamante: Il diamante ha quattro legami covalenti attorno a un atomo di carbonio.

Grafite: La grafite ha tre legami covalenti attorno a un atomo di carbonio.

Struttura di cristallo

Diamante: Il diamante ha una struttura di cristallo cubico centrata sul viso.

Grafite: La grafite ha una struttura planare.

Trasparenza

Diamante: Il diamante è trasparente.

Grafite: La grafite è opaca.

Conclusione

Diamante e grafite sono allotropi di carbonio. Questi hanno diverse proprietà chimiche e fisiche. La principale differenza tra diamante e grafite è che il diamante è fatto di sp³ atomi di carbonio ibridizzati mentre la grafite è fatta di sp² atomi di carbonio ibridizzati.

Riferimenti:

1. Senza limiti. "Carbonio". Carbonio Chimica infinita, disponibile qui. Accesso 22 settembre 2017.
2. "Diamante". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 22 settembre 2017, disponibile qui. Accesso 22 settembre 2017.
3. "GCSE Bitesize: grafite". BBC, BBC, disponibile qui. Accesso 22 settembre 2017.

Cortesia dell'immagine:

1. "Cracked Diamond" (dominio pubblico) tramite PublicDomainPictures.net
2. "Graphite-233436" di Rob Lavinsky, iRocks.com - (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia