Unterschied zwischen Diamant und Graphit

Hauptunterschied - Diamant gegen Graphit

Diamanten und Graphit sind als Allotrope des Kohlenstoffs bekannt, da diese Substanzen nur aus Kohlenstoffatomen bestehen und die Anordnung dieser Kohlenstoffatome sich voneinander unterscheidet. Obwohl sie aus Kohlenstoffatomen bestehen, haben Diamant und Graphit unterschiedliche chemische und physikalische Eigenschaften, die sich aufgrund der Unterschiede in ihren Strukturen ergeben. Obwohl es viele Unterschiede zwischen diesen beiden Substanzen gibt, besteht der Hauptunterschied zwischen Diamant und Graphit darin Diamant ist aus sp gemacht³ hybridisierte Kohlenstoffatome, während Graphit aus sp² hybridisierte Kohlenstoffatome.

Wichtige Bereiche

1. Was ist Diamant?
      - Definition, Eigenschaften und Verwendungen
2. Was ist Graphit?
      - Definition, Eigenschaften und Verwendungen
3. Was ist der Unterschied zwischen Diamant und Graphit?
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Allotrope, Kohlenstoff, Diamant, Graphit, Hybridisierung

Was ist Diamant?

Diamant ist ein sehr stabiles Allotrop aus Kohlenstoff, das aus sp³ hybridisierte Kohlenstoffatome. Die Anordnung dieser Kohlenstoffatome im Diamant wird als kubisch-flächenzentrierte Kristallstruktur bezeichnet. Hier ist jedes einzelne Kohlenstoffatom an vier andere Kohlenstoffatome gebunden, und diese Kohlenstoffatome sind auch an vier andere Kohlenstoffatome gebunden. Ebenso entsteht eine Netzwerkstruktur, die den Diamanten zu einer harten und stabilen Substanz macht.

Abbildung 1: Diamant

Das Aussehen des Diamanten ist farblos und glänzend. Alle chemischen Bindungen zwischen Kohlenstoffatomen sind kovalente Bindungen. Dort ist der sp³ hybridisierte Kohlenstoffatome sind aneinander gebunden. Ein besonderes Merkmal von Diamant ist die hohe Lichtstreuung. Diamant ist eine transparente Substanz. Sowohl die Härte als auch die Lichtstreuung machen Diamant für industrielle Anwendungen und Schmuckherstellung geeignet. Diamant ist der härteste Mineralstoff, der auf der Erde gefunden wurde. Diamant ist extrem hart und transparent. Es leitet keinen Strom und hat einen höheren Schmelzpunkt.

Was ist Graphit?

Graphit ist ein Allotrop aus Kohlenstoff, der aus sp hergestellt wird² hybridisierte Kohlenstoffatome. Es ist ein gut elektrisch leitendes Material. Ein Kohlenstoffatom ist an drei andere Kohlenstoffatome gebunden. Diese Kohlenstoffatome sind auch an drei andere Atome gebunden und bilden eine Netzwerkstruktur. Die Kristallstruktur von Graphit ist planar. Die Farbe von Graphit ist grauschwarz. Es ist eine undurchsichtige Substanz. Graphit ist nicht schwer. Es fühlt sich weich und rutschig an.

Da die Kohlenstoffatome von Graphit sp2-hybridisierte Atome sind, gibt es nicht hybridisierte p-Orbitale in Kohlenstoffatomen. Jedes Kohlenstoffatom besteht aus einem nicht hybridisierten p-Orbital pro Kohlenstoffatom. Daher können diese freien p-Orbitale unter Bildung einer Elektronenwolke miteinander vermischt werden. Die Elektronenwolke wird parallel zur planaren Struktur von Graphit erzeugt. Diese Elektronenwolke bewirkt die elektrische Leitfähigkeit von Graphit.

Abbildung 2: Graphit

Graphit hat viele industrielle Anwendungen. Graphitpulver wird als Trockenschmiermittel verwendet. Graphitfeststoff wird als Elektrode verwendet. Beispielsweise ist die Graphitelektrode die Anode der Lithium-Ionen-Batterien. Graphit ist ein übliches feuerfestes Material, da es hohen Temperaturen standhält, ohne sich chemisch zu verändern. Graphit wird in Bleistiften verwendet.

Unterschied zwischen Diamant und Graphit

Definition

Diamant: Diamant ist ein sehr stabiles Allotrop aus Kohlenstoff, das aus sp³ hybridisierte Kohlenstoffatome.

Graphit: Graphit ist ein Allotrop aus Kohlenstoff, der aus sp hergestellt wird² hybridisierte Kohlenstoffatome.

Härte

Diamant: Diamant ist das härteste Mineral der Erde.

Graphit: Graphit ist ein weiches Mineral.

Anzahl der Anleihen um ein Kohlenstoffatom

Diamant: Diamant hat vier kovalente Bindungen um ein Kohlenstoffatom.

Graphit: Graphit hat drei kovalente Bindungen um ein Kohlenstoffatom.

Kristallstruktur

Diamant: Diamant hat eine kubisch-flächenzentrierte Kristallstruktur.

Graphit: Graphit hat eine planare Struktur.

Transparenz

Diamant: Diamant ist transparent.

Graphit: Graphit ist undurchsichtig.

Fazit

Diamant und Graphit sind Allotrope von Kohlenstoff. Diese haben unterschiedliche chemische und physikalische Eigenschaften. Der Hauptunterschied zwischen Diamant und Graphit besteht darin, dass Diamant aus sp³ hybridisierte Kohlenstoffatome, während Graphit aus sp² hybridisierte Kohlenstoffatome.

Verweise:

1. Grenzenlos. "Kohlenstoff". Kohlenstoff | Grenzenlose Chemie, hier erhältlich. Abgerufen am 22. September 2017.
2. „Diamant“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 22. September 2017, hier verfügbar. Abgerufen am 22. September 2017.
3. „GCSE Bitesize: Graphite“. BBC, BBC, hier erhältlich. Abgerufen am 22. September 2017.

Bildhöflichkeit:

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