Rozdiel medzi uhlíkom a grafitom

kľúčový rozdiel medzi uhlíkom a grafitom je to uhlík je chemický prvok, zatiaľ čo grafit je alotróp uhlíka.

Uhlík a grafit sú obidve formy uhlíka, kde grafit je alotróp uhlíka a najstabilnejšia forma uhlíka. Uhlík je nekov, ktorý ľudia poznali od staroveku. Ľudské bytosti používali rôzne formy uhlíka, ktoré nazývame uhlíkové alotrópy, napríklad uhlie, grafitové sadze a diamant. Predtým si ľudia neuvedomovali, že tieto zlúčeniny sú iba rôznymi formami uhlíka a neskôr sa vedci dozvedeli o alotrónoch uhlíka. Slovo uhlík pochádza z latinského slova carbo, čo znamená uhlie. Uhlík je prirodzene sa vyskytujúcim prvkom a je štvrtým najhojnejším prvkom v prírode. Vďaka uhlíkovému cyklu hrá kľúčovú úlohu v živote ľudí aj rastlín.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je uhlík
3. Čo je grafit
4. Porovnanie bok po boku - uhlík verzus grafit v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie

Čo je uhlík?

Uhlík je chemický prvok s atómovým číslom 6 a chemickým symbolom C. Môžeme ho kategorizovať ako nemetal a tiež je to prvok p-bloku v periodickej tabuľke prvkov. Tento prvok je štvormocný, čo znamená, že má štyri valenčné elektróny, a teda môže tvoriť štyri kovalentné chemické väzby. Prirodzene sa vyskytujú tri hlavné izotopy tohto prvku; C-12 a C-13 sú stabilné, zatiaľ čo C-14 je rádioaktívny.

Obrázok 01: Grafit a diamant sú najznámejšie stabilné alotropy uhlíka

Niektoré chemické fakty o uhlíku sú tieto:

• Atómové číslo je 6.
• Štandardná atómová hmotnosť je 12.
• Elektrónová konfigurácia je [He] 2s² 2p²
• Stav pri štandardnej teplote a tlaku je v pevnom stave.
• Podstupujte sublimáciu pri 3642 ° C
• Najstabilnejšími allotropmi sú grafit a diamant.
• Oxidačné stavy - najstabilnejší oxidačný stav je +4 a +2 tiež existuje.

Okrem toho táto látka môže podstúpiť sublimáciu pri veľmi vysokých teplotách (vyšších ako kovy s najvyššou teplotou topenia, napríklad volfrám). Táto látka je predovšetkým odolná proti oxidácii ako železo a meď. Uhlík je hlavným chemickým prvkom, ktorý tvorí štruktúru organických zlúčenín a vyskytuje sa aj v anorganických zlúčeninách.

Čo je grafit?

Grafit je stabilná alotrópa uhlíka. Alotrop je látka, ktorá môže mať každá z dvoch alebo viacerých rôznych fyzikálnych foriem, v ktorých môže nejaký prvok existovať. Tento allotrop sa prirodzene vyskytuje a je to kryštalická forma. Túto zložku môžeme nájsť ako súčasť metamorfovaných a vyvrelých hornín. Je to minerál, ktorý má určitú extrémnu vlastnosť, ktorá je užitočná v priemyselných potrebách. Napríklad je mimoriadne mäkký, a preto sa môže štiepiť miernym tlakom. Okrem toho má veľmi nízku špecifickú hmotnosť. Naopak, táto látka je extrémne odolná voči teplu. Je takmer inertný voči kontaktu s akýmkoľvek iným materiálom.

Obrázok 02: Chemická štruktúra grafitu

Pri zvažovaní štruktúry grafitu existujú vrstvy atómov uhlíka, v ktorých jedna vrstva obsahuje sieť atómov uhlíka. Tam sa jeden atóm uhlíka viaže s ďalšími tromi atómami uhlíka kovalentnými väzbami. Preto je uhlíková vrstva rovinná. Zostávajúci elektrón každého atómu uhlíka má tendenciu tvoriť elektrónový oblak dohromady. Tento elektrónový mrak je dôležitý z hľadiska elektrickej vodivosti.

Aký je rozdiel medzi uhlíkom a grafitom?

Uhlík je chemický prvok s atómovým číslom 6 a chemickým symbolom C, zatiaľ čo grafit je stabilným alotrópom uhlíka. Toto je kľúčový rozdiel medzi uhlíkom a grafitom. Navyše, uhlík je nekov, ktorý sa môže vyskytovať v rôznych štruktúrach, ktoré nazývame ako alotrópy, ako je grafit, diamant, drevené uhlie atď. Chemická štruktúra grafitu je jedinečná od iných alotrópov, ktoré majú sieť atómov uhlíka, v ktorých každý uhlík atóm má okolo seba tri kovalentné väzby (s inými atómami uhlíka) a elektrónový mrak, ktorý môže viesť elektrinu. Iné alotrómy uhlíka nemôžu viesť elektrinu. Preto ide o hlavný rozdiel medzi uhlíkom a grafitom.

Nižšie uvedený infographic poskytuje viac podrobností o rozdieloch medzi uhlíkom a grafitom.

Zhrnutie - Carbon vs Graphite

Uhlík je hlavným chemickým prvkom, ktorý vytvára živé bytosti. Grafit je prírodná minerálna forma uhlíka. Kľúčový rozdiel medzi uhlíkom a grafitom je však v tom, že uhlík je chemickým prvkom, zatiaľ čo grafit je alotróp uhlíka.

referencie:

1. „Uhlík“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 1. októbra 2018. K dispozícii tu  
2. „Grafit“. Geológie. K dispozícii tu 

S láskavým dovolením:

1. „Grafit a diamant s mierkou“ Commons: Robert Lavinsky (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia  
2. ”147571” od OpenClipart-Vectors (CC0) prostredníctvom pixabay