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Por qué los diamantes tienen una densidad mayor grafito

Por qué los diamantes tienen una densidad mayor grafito

Diamante y grafito son alótropos del carbono. Esto significa que están compuestos del mismo elemento, pero los átomos de carbono en cada alótropo están Unidos diferentemente. Estos acuerdos dan alótropos agudamente diferentes propiedades físicas. El grafito es suave, resbaladizo y oscuro con un lustre metálico. Los diamantes son duras, brillantes y transparentes. Un diamante es de 54.8 por ciento más denso que el grafito.

Átomos de carbono

Carbono tiene un número atómico de seis, por lo que cada átomo tiene seis protones y seis electrones. Cuatro de los electrones, llamados electrones de Valencia, son químicamente interactivo y están disponible para formar enlaces covalentes con los electrones de Valencia de otros átomos. Generalmente se forman enlaces covalentes entre átomos no metálicos.

Estructura cristalina del diamante

La unidad básica en el diamante es un átomo de carbono solo que se une a otros cuatro átomos de diamante en forma de un tetraedro, una forma que se asemeja a una pirámide de tres lados sobre una base plana. La distancia entre cualquier átomos de carbono es el mismo. Cada átomo de carbono comparte uno de sus cuatro electrones de Valencia con cada uno de sus vecinos. El resultado es un enlace doble de electrones entre cada átomo de carbono. El ángulo formado por cualquier dos enlaces entre átomos de carbón separados que, a su vez, conectan con un tercer átomo de carbono también es siempre el mismo. Esta estructura rígida le da al diamante su fuerza.

Propiedades físicas del diamante

Átomos de carbono en el diamante de cerca se embalan juntos dándole una alta densidad de 3,51 gramos por centímetro cúbico. Esto es más denso que los minerales más comunes. La alta densidad retarda y dispersa la luz pasa a través del mismo produciendo el efecto de "fuego" familiar. Hay no hay electrones libres por lo que el diamante es un mal conductor de electricidad. Pero los fuertes lazos que sea un excelente conductor térmico con una conductividad superior a la del cobre.

Estructura cristalina de grafito

En el grafito, cada átomo de carbono está rodeado por tres átomos de carbono formando una lámina plana. Cualquier átomo de un carbono comparte un electrón individual con cada uno de sus tres vecinos formando una estructura hexagonal con la doble. La estructura cristalina se alarga en una hoja que aparece como el alambre de pollo. El electrón de Valencia restante no forma un fuerte lazo doble con un electrón en otra hoja, pero oscila entre los bonos en la misma hoja. Las hojas deben ser apiladas para formar un sólido. Cargas eléctricas débiles, residual mantener la vinculación de Valencia juntos, no fuerte de hojas.

Propiedades físicas del grafito

Los lazos débiles con hojas de grafito juntos hacer que hiende fácilmente, dando el material de una densidad de 2,26 gramos por centímetro cúbico, una densidad mucho menor que el del diamante. Esta propiedad deslizante permite grafito sea utilizado como lubricante y en lápices. Electrones libres hacen grafito un buen conductor de electricidad y calor. Absorbe la luz y aparece negro.