Аллотропние речовини: алмаз і графіт. Формула графіту і алмазу.
Всім відомі такі речовини, як графіт і алмаз. Графіт зустрічається всюди. Наприклад, з нього роблять стрижні для простих олівців. Графіт - це речовина цілком доступне і дешеве. Але така речовина, як алмаз, вкрай відрізняється від графіту. Алмаз - це найдорожчий камінь, дуже рідкісний і прозорий, на відміну від графіту. У це важко повірити, але хімічна формула графіту збігається з формулою алмазу. У даній статті ми розберемо, як таке можливо.
Содержание
Графіт: історія і властивості мінералу
Історія графіту налічує тисячі років, тому точний рік початку його застосування встановити вкрай важко. Графіт знаменитий тим, що добре проводить електричний струм. Крім того, цей мінерал є дуже крихким. Тому з нього роблять стрижні для олівців.
До хімічними властивостями мінералу можна віднести освіту сполук включення з багатьма речовинами, такими як солі і лужні метали. Мінерал не розчиняється у кислотах.
Формула графіту - C, тобто він є однією з аллотропних модифікацій знаменитого шостого елемента таблиці Менделєєва - вуглецю.
Алмаз: історія і властивості мінералу
Історія алмазу дуже незвичайна. Вважається, що перший алмаз був знайдений в Індії. У той час людство так і не змогло зрозуміти всю силу цього каменю. Геологам було лише відомо, що цей камінь дуже твердий і міцний. До 15 століття алмази коштували набагато менше, ніж смарагди і рубіни. І тільки потім невідомий ювелір в процесі роботи з каменем надав йому красиву огранювання, яку пізніше стали називати діамантовою. Ось тоді-то камінь і показав себе у всій своїй красі.
Головним чином алмази використовують в промисловості. Цей мінерал найміцніший на цілому світі, саме тому з нього роблять абразиви, різці для обробки міцних металів і багато іншого.
Як нам вже відомо, формула графіту в хімії - C, таку ж формулу має і алмаз.
Відмінності між алмазом і графітом
Незважаючи на те що мінерали мають схожі хімічні формули, вони різко відрізняються один від одного як зовнішнім виглядом, так і з хімічної точки зору.
Перш за все, алмаз і графіт мають абсолютно різну один від одного структуру. Адже графіт складається з сітки шестикутників, тоді як алмаз має кубічну кристалічну структуру. Крихкість графіту обумовлюється тим, що зв`язок між його шарами порушити дуже легко, його атоми спокійно відокремлюються одна від одної. Через це графіт легко поглинає світло, сам він дуже темний, на відміну від алмаза.
Структура алмазу відрізняється тим, що один атом вуглецю оточений ще чотирма атомами у вигляді чотиригранного трикутника або піраміди. Кожен атом знаходиться на однаковій відстані одна від одної. Зв`язок у атомів дуже міцна, саме тому алмаз є таким твердим і міцним. Ще одна властивість алмазу - це те, що він може проводити світло, на відміну від графіту.
Дивно чи, що формула графіту збігається з формулою алмазу, але при цьому мінерали абсолютно різні? Ні! Адже алмаз створюється природою при величезному тиску, а потім дуже швидкому охолодженні, тоді як графіт виникає при низькому тиску, але дуже високій температурі.
Що таке аллотропние речовини?
Аллотропние речовини - це дуже важливе поняття в хімії. Це основа основ, яка дозволяє відрізняти речовини один від одного.
У школі аллотропние речовини вивчають на прикладі графіту і алмазу, а також їх відмінності. Отже, вивчивши відмінності алмазу і графіту, можна зробити висновок, що аллотропия - це існування в природі двох і більше речовин, які розрізняються за своєю будовою і властивостями, але мають схожу хімічну формулу або відносяться до одного хімічному елементу.
Отримання алмазу з графіту
Формула графіту - C - дозволила вченим зробити безліч дослідів, внаслідок чого були знайдені аллотропние речовини графіту.
Викладачі розповідають і школярам, і студентам про те, як вчені намагалися створити алмази з графіту. Ця історія дуже цікава і захоплююча, а ще вона дозволяє запам`ятати про існування таких аллотропних речовин, як графіт і алмаз, і про їх відмінностях.
Деякий час тому вчені намагалися створити алмази з графіту. Вони вважали, що якщо формула алмазу і графіту однакова, то вони зможуть створити алмаз, адже камінь дуже дорогий і рідкісний. Тепер ми знаємо, що мінерал алмаз з`являється в природі при високому тиску і миттєвому охолодженні. Тому вчені вирішили підірвати ѓрафіт, тим самим створивши необхідні умови для утворення алмазу. І насправді сталося диво, після вибуху на графіті утворилися дуже маленькі кристали алмазу.
Застосування графіту і алмазу
На сьогоднішній день і графіт, і алмаз використовують головним чином в промисловості. Але приблизно 10% від усього видобутку алмазів йде на ювелірну справу. Найчастіше з графіту виготовляють олівці, так як він дуже крихкий і ламкий, при цьому залишає сліди.
