Il diamante e la grafite sono veramente derivati ​​della stessa sostanza. Senza essere uno specialista, senza conoscere la risposta in anticipo, è difficile persino immaginare che le sostanze abbiano un'origine comune.

Ma in realtà tutto è vero: fragile, facilmente esfoliante, che si decompone sotto una leggera pressione in scaglie d'argento di grafite e duro diamante trasparente: il carbonio. Da dove viene la differenza tra loro, perché sembrano diversi, hanno proprietà completamente diverse? Gli scienziati hanno da tempo risposto a questa domanda.

La differenza tra diamante e grafite

Entrambe le sostanze sono carbonio, ma il loro reticolo cristallino è diverso. L'atomo di carbonio ha quattro elettroni di valenza, quindi può creare fino a quattro composti con altri atomi del suo genere. Durante la formazione del diamante, sorgono quattro legami ad alta resistenza, ma questa opzione non è l'unica possibile. La grafite si forma quando vengono creati tre legami forti e il quarto è debole. In questo caso, tre forti formano uno strato e i deboli sono tra gli strati, assicurando il loro debole legame. Pertanto, gli strati di grafite si decompongono facilmente, il che ha reso la sostanza ideale per creare un piombo a matita.

Fatto interessante: quando una persona scrive con una matita, la traccia sulla carta rimane a causa del decadimento della grafite sulla bilancia.

La grafite è opaca perché i suoi elettroni liberi assorbono la luce indipendentemente dalla sua frequenza. Tuttavia, i diamanti differiscono in quanto l'assorbimento della luce è presente solo alle frequenze di eccitazione dei legami tra gli atomi. Poiché parte dello spettro delle frequenze di questo tipo non è affatto visibile all'occhio umano, i diamanti sembrano trasparenti. La stretta fissazione degli atomi lo rende il materiale più resistente, fornisce proprietà dielettriche, formando un isolante naturale. Al contrario, la grafite è un conduttore. Tuttavia, gli indicatori di conducibilità sono bassi.

Cosa possono essere la grafite e il diamante?

L'aspetto della grafite in qualsiasi forma rimane quasi lo stesso. È grigio, può essere quasi nero, ha una lucentezza metallica. Tuttavia, non può essere attribuito ai metalli, il carbonio non può essere. Sotto pressione, la grafite si rompe sempre con le squame e la sua rigidità può variare. Tuttavia, in ogni caso, non può essere paragonato al diamante.

Considerando un diamante, cioè un diamante sfaccettato, si può notare la trasparenza - anche se alcune pietre non sono ancora chiare, ma possono anche avere sfumature diverse. Ma la polvere di diamante sarà sempre bianca, mentre dalla grafite rimane nera o grigia. Nonostante l'abbondanza di variazioni naturali, queste due forme di carbonio sono sempre molto diverse, è impossibile mescolarle.

La grafite può essere trasformata in diamante?

Diversi reticoli cristallini si formano a causa del fatto che entrambe le sostanze compaiono in condizioni diverse.Per formare legami più forti, sono necessarie condizioni estreme, aumento della pressione e temperature. La pratica ha dimostrato che creando quelli per la grafite, è davvero possibile trasformarlo in un diamante. Già i primi esperimenti hanno permesso di ottenere piccole particelle, che erano tali. Inoltre, le microparticelle di diamante sono state ripetutamente trovate nei meteoriti che sono caduti sulla superficie del pianeta - probabilmente si sono formati proprio a causa dell'influenza di potenti fattori distruttivi.

Tuttavia, l'umanità non può ancora formare grandi diamanti con metodi artificiali. Sono formati solo dalla natura, in speciali tubi di kimberlite che scendono in profondità sotto la superficie della crosta terrestre. C'è ancora molto dibattito su da dove provengano questi tubi, su come il pianeta formi pietre preziose con proprietà speciali. Forse stiamo parlando delle più potenti scariche elettriche che passano tra la crosta terrestre e il mantello: esiste un'ipotesi del genere. Dopotutto, il pianeta genera davvero costantemente le più potenti energie tettoniche, che appaiono anche sotto forma di elettricità.

Ma in ogni caso, il diamante e la grafite sembrano diversi, hanno proprietà diverse proprio a causa della differenza tra i loro reticoli cristallini.