Ключовата разлика между въглерода и графита е, че въглеродът е химичен елемент, докато графитът е алотроп на въглерода.
Въглеродът и графитът са въглеродни форми, където графитът е алотроп на въглерода и най-стабилната форма на въглерода. Въглеродът е неметал, който хората познават от древни времена. Човешките същества са използвали различни форми на въглерод, които наричаме въглеродни алотропи, като въглен, графитни сажди и диамант. По-рано хората не осъзнаваха, че тези съединения са само различни форми на въглерод и едва по-късно учените разбраха за алотропите на въглерода. Думата въглерод произлиза от латинската дума carbo, което означава въглен. Въглеродът е естествено срещащ се елемент и е четвъртият най-разпространен елемент в природата. Той играе решаваща роля в живота на човека и растенията чрез своя въглероден цикъл.
Какво е въглерод?
Въглеродът е химичен елемент с атомно число 6 и химичен символ C. Можем да го категоризираме като неметал и също така е p блок елемент в периодичната таблица на елементите. Този елемент е четиривалентен, което означава, че има четири валентни електрона и по този начин може да образува четири ковалентни химични връзки. Има три основни изотопа на този елемент, които се срещат естествено; C-12 и C-13 са стабилни, докато C-14 е радиоактивен.
Фигура 01: Графитът и диамантът са най-известните стабилни алотропи на въглерода
Някои химични факти за въглерода са както следва:
- Атомният номер е 6.
- Стандартното атомно тегло е 12.
- Електронната конфигурация е [He] 2s2 2p2
- Състоянието при стандартна температура и налягане е в твърдо състояние.
- Претърпява сублимация при 3642 °C
- Най-стабилните алотропи са графит и диамант.
- Степени на окисление – най-стабилното състояние на окисление е +4, съществува и +2.
Освен това, това вещество може да претърпи сублимация при много високи температури (по-високи от металите с най-висока точка на топене като волфрам). Преди всичко, това вещество е устойчиво на окисление от това на желязото и медта. Въглеродът е основният химичен елемент, който изгражда структурата на органичните съединения и се среща и в неорганичните съединения.
Какво е графит?
Графитът е стабилен алотроп на въглерода. Алотропът е вещество, всяка от две или повече различни физически форми, в които даден елемент може да съществува. Този алотроп се среща естествено и е кристална форма. Можем да намерим това съединение като съставна част в метаморфни и магмени скали. Това е минерал, който има някои екстремни характеристики, които са полезни в промишлени нужди. Например, той е изключително мек и по този начин може да се разцепи с лек натиск върху него. Освен това има много ниско специфично тегло. За разлика от това, това вещество е изключително устойчиво на топлина. Той е почти инертен към контакт с всеки друг материал.
Фигура 02: Химическа структура на графита
Когато разглеждаме структурата на графита, има слоеве от въглеродни атоми, в които един слой има мрежа от въглеродни атоми. Там един въглероден атом се свързва с три други въглеродни атома чрез ковалентни връзки. Следователно въглеродният слой е планарен. Останалият електрон на всеки въглероден атом има тенденция да образува електронен облак заедно. Този електронен облак е важен за електрическата проводимост.
Каква е разликата между въглерод и графит?
Въглеродът е химичен елемент с атомен номер 6 и химичен символ C, докато графитът е стабилен алотроп на въглерода. Това е ключовата разлика между въглерод и графит. Освен това въглеродът е неметал, който може да се появи в различни структури, които наричаме алотропи като графит, диамант, въглен и т.н. Съответно химичната структура на графита е уникална от другите алотропи, които имат мрежа от въглеродни атоми, в която всеки въглерод атомът има три ковалентни връзки около тях (с други въглеродни атоми) и електронен облак, който може да провежда електричество. Други алотропи на въглерода не могат да провеждат електричество. Следователно това е основната разлика между въглерода и графита.
Инфографиката по-долу предоставя повече подробности за разликата между въглерод и графит.
Обобщение – въглерод срещу графит
Въглеродът е основният химичен елемент, който изгражда живите същества. Графитът е естествено срещаща се минерална форма на въглерод. Ключовата разлика между въглерода и графита обаче е, че въглеродът е химичен елемент, докато графитът е алотроп на въглерода.
