Verschil tussen diamant en grafiet

Belangrijkste verschil - Diamond vs Graphite

Diamanten en grafiet staan ​​bekend als allotropen van koolstof, omdat deze stoffen zijn gemaakt van alleen koolstofatomen en de rangschikking van deze koolstofatomen van elkaar verschillen. Hoewel ze bestaan ​​uit koolstofatomen, hebben diamant en grafiet verschillende chemische en fysische eigenschappen die ontstaan ​​door de verschillen in hun structuren. Hoewel er veel verschillen zijn tussen deze twee stoffen, is het grootste verschil tussen diamant en grafiet dat diamant is gemaakt van sp³ gehybridiseerde koolstofatomen, terwijl grafiet is gemaakt van sp² gehybridiseerde koolstofatomen.

Key Areas Covered

1. Wat is Diamond
      - Definitie, eigenschappen en gebruik
2. Wat is Graphite
      - Definitie, eigenschappen en gebruik
3. Wat is het verschil tussen diamant en grafiet
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: Allotropen, Carbon, Diamond, Graphite, Hybridization

Wat is Diamond

Diamant is een zeer stabiele allotrope koolstof die is samengesteld uit sp³ gehybridiseerde koolstofatomen. De rangschikking van deze koolstofatomen in diamant wordt de kubusvormige kristalstructuur met het gezicht gecentreerd genoemd. Hier is elk koolstofatoom gebonden aan vier andere koolstofatomen en deze koolstofatomen zijn ook gebonden aan vier andere koolstofatomen. Op dezelfde manier wordt een netwerkstructuur gecreëerd, waardoor de diamant een harde en stabiele substantie wordt.

Figuur 1: Diamond

Het uiterlijk van diamant is kleurloos en glanzend. Alle chemische bindingen tussen koolstofatomen zijn covalente bindingen. Daar, de sp³ gehybridiseerde koolstofatomen zijn aan elkaar gehecht. Een specifiek kenmerk van diamant is de hoge spreiding van licht. Diamant is een transparante substantie. Zowel hardheid als dispersie van licht maken diamant geschikt voor industriële toepassingen en sieradenproductie. Diamant is de moeilijkste minerale stof die op de aarde is gevonden. Diamant is extreem hard en transparant. Het geleidt geen elektriciteit en heeft een hoger smeltpunt.

Wat is Graphite

Grafiet is een allotrope koolstof die is gemaakt van sp² gehybridiseerde koolstofatomen. Het is een goed elektrisch geleidend materiaal. Eén koolstofatoom is gebonden aan drie andere koolstofatomen. Deze koolstofatomen zijn ook gebonden aan drie andere atomen, waardoor een netwerkstructuur wordt gevormd. De kristalstructuur van grafiet is vlak. De kleur van grafiet is grijsachtig zwart. Het is een ondoorzichtige substantie. Grafiet is niet moeilijk. Het voelt zacht en glad aan.

Omdat de koolstofatomen van grafiet sp2-gehybridiseerde atomen zijn, zijn er niet-gehybridiseerde p-orbitalen in koolstofatomen. Elk en elk koolstofatoom is samengesteld uit één niet-gehybridiseerde p-orbitaal per één koolstofatoom. Daarom kunnen deze vrije p-orbitalen met elkaar worden gemengd en vormen ze een elektronenwolk. De elektronenwolk wordt parallel aan de planaire structuur van grafiet gemaakt. Deze elektronenwolk veroorzaakt de elektrische geleiding van grafiet.

Figuur 2: Grafiet

Grafiet heeft veel industriële toepassingen. Grafietpoeder wordt gebruikt als droog smeermiddel. Grafiet vaste stof wordt gebruikt als een elektrode. Grafietelektrode is bijvoorbeeld de anode van de lithiumionbatterijen. Grafiet is een veel gebruikt vuurvast materiaal omdat het bestand is tegen hoge temperaturen zonder chemisch te veranderen. Grafiet wordt gebruikt in potloden.

Verschil tussen diamant en grafiet

Definitie

Diamant: Diamant is een zeer stabiele allotrope koolstof die is samengesteld uit sp³ gehybridiseerde koolstofatomen.

Grafiet: Grafiet is een allotrope koolstof die is gemaakt van sp² gehybridiseerde koolstofatomen.

Hardheid

Diamant: Diamant is het moeilijkste mineraal dat op aarde wordt gevonden.

Grafiet: Grafiet is een zacht mineraal.

Aantal obligaties rond een koolstofatom

Diamant: Diamant heeft vier covalente bindingen rond één koolstofatoom.

Grafiet: Grafiet heeft drie covalente bindingen rond één koolstofatoom.

Kristal structuur

Diamant: Diamant heeft een kubusvormige kristalstructuur in het gezicht.

Grafiet: Grafiet heeft een vlakke structuur.

Transparantie

Diamant: Diamant is transparant.

Grafiet: Grafiet is ondoorzichtig.

Conclusie

Diamant en grafiet zijn allotropen van koolstof. Deze hebben verschillende chemische en fysische eigenschappen. Het belangrijkste verschil tussen diamant en grafiet is dat diamant is gemaakt van sp³ gehybridiseerde koolstofatomen, terwijl grafiet is gemaakt van sp² gehybridiseerde koolstofatomen.

Referenties:

1. Grenzeloos. "Carbon." Carbon | Boundless Chemistry, hier beschikbaar. Betreden 22 september 2017.
2. "Diamond." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 22 september 2017, hier beschikbaar. Betreden 22 september 2017.
3. "GCSE Bitesize: Graphite." BBC, BBC, Hier beschikbaar. Betreden 22 september 2017.

Afbeelding met dank aan:

1. "Cracked Diamond" (Public Domain) via PublicDomainPictures.net
2. "Graphite-233436" door Rob Lavinsky, iRocks.com - (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia