Diamante e grafite são verdadeiramente derivados da mesma substância. Sem ser especialista, sem saber a resposta antecipadamente, é difícil imaginar que as substâncias tenham uma origem comum.
Mas, de fato, tudo é verdade: quebradiço, facilmente esfoliante, decompondo-se sob uma leve pressão em flocos de prata de grafite e um sólido diamante transparente - carbono. De onde veio a diferença entre eles, por que parecem diferentes, têm propriedades completamente diferentes? Os cientistas há muito respondem a essa pergunta.
A diferença entre diamante e grafite
Ambas as substâncias são carbono, mas sua estrutura cristalina é diferente. O átomo de carbono possui quatro elétrons de valência, portanto, pode criar até quatro compostos com outros átomos de seu tipo. Durante a formação do diamante, quatro ligações de alta resistência surgem, mas essa opção não é a única possível. A grafite é formada quando três ligações fortes são criadas e a quarta é fraca. Nesse caso, três fortes formam uma camada, e os fracos ficam entre as camadas, garantindo sua fraca ligação. Portanto, as camadas de grafite se deterioram facilmente, o que tornou a substância ideal para a criação de um lápis.
Fato interessante: quando uma pessoa escreve com um lápis, o traço no papel permanece devido à deterioração da grafite nas escalas.
A grafite é opaca porque seus elétrons livres absorvem a luz, independentemente de sua frequência. No entanto, os diamantes diferem porque a absorção de luz está presente apenas nas frequências de excitação das ligações entre os átomos. Como parte do espectro de frequências desse tipo não é visível ao olho humano, os diamantes parecem transparentes. A fixação firme dos átomos o torna o material mais forte, fornece propriedades dielétricas, formando um isolador natural. Em contraste, a grafite é um condutor. No entanto, os indicadores de condutividade são baixos.
O que pode ser grafite e diamante?
A aparência da grafite, sob qualquer forma, permanece quase a mesma. É cinza, pode ser quase preto, tem um brilho metálico. No entanto, não pode ser atribuído a metais, o carbono não pode ser. Sob pressão, a grafite sempre quebra com escalas, e sua rigidez pode variar. No entanto, em qualquer caso, não pode ser comparado com diamante.
Ao olhar para um diamante, ou seja, um diamante facetado, é possível observar transparência - embora algumas pedras ainda não sejam claras, mas também podem ter tons diferentes. Mas pó de diamante sempre será branco, enquanto da grafite ela permanece preta ou cinza. Apesar da abundância de variações naturais, essas duas formas de carbono são sempre muito diferentes, é impossível misturá-las.
A grafite pode ser transformada em diamante?
Redes de cristal diferentes são formadas devido ao fato de que ambas as substâncias aparecem sob condições diferentes.Para formar ligações mais fortes, são necessárias condições extremas, aumento da pressão e temperaturas. A prática mostrou que, ao criar aqueles para grafite, é realmente possível transformá-lo em um diamante. Já os primeiros experimentos permitiram obter pequenas partículas, que eram tais. Além disso, micropartículas de diamante foram encontradas repetidamente em meteoritos que caíram na superfície do planeta - elas provavelmente se formaram apenas devido à influência de poderosos fatores destrutivos.
No entanto, a humanidade ainda não pode formar grandes diamantes por métodos artificiais. Eles são formados apenas pela natureza, em tubos especiais de kimberlita que vão profundamente abaixo da superfície da crosta terrestre. Ainda há muito debate sobre a origem desses tubos, como o planeta forma pedras preciosas com propriedades especiais. Talvez estejamos falando das descargas elétricas mais poderosas que passam entre a crosta terrestre e o manto - existe essa hipótese. Afinal, o planeta realmente gera constantemente as energias tectônicas mais poderosas, que também aparecem na forma de eletricidade.
Mas, de qualquer forma, diamante e grafite têm aparência diferente, têm propriedades diferentes, precisamente devido à diferença entre suas treliças de cristal.
