Forskellen mellem kulstof og grafit

Det vigtigste forskel mellem kulstof og grafit er, at kulstof er et kemisk element, hvorimod grafitten er en allotrop kulstof.

Carbon og grafit er begge kulstofformer, hvor grafit er en allotrope kulstof og den mest stabile kulstofform. Carbon er et ikke-metal, som folk kendte siden oldtiden. Mennesker anvendte forskellige former for kulstof, som vi kalder kulstof allotropes, såsom kul, grafit sot og diamant. Tidligere var folk ikke klar over, at disse forbindelser kun er forskellige former for kulstof, og det var senere først, da forskere fandt ud af om allotrope kulstof. Ordet kulstof stammer fra det latinske ord carbo, som betyder trækul. Carbon er et naturligt forekommende element, og det er det fjerde mest rigelige element i naturen. Det spiller en afgørende rolle i såvel menneskers som planteliv gennem dens kulstofcyklus.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er kulstof
3. Hvad er grafit
4. Sammenligning side ved side - Carbon vs grafit i tabelform
5. Resume

Hvad er kulstof?

Carbon er et kemisk element med det atomære nummer 6 og det kemiske symbol C. Vi kan kategorisere det som et ikke-metal, og det er også et p-blokelement i den periodiske tabel over elementer. Dette element er tetravalent, hvilket betyder, at det har fire valenselektroner, og det kan således danne fire kovalente kemiske bindinger. Der er tre vigtige isotoper af dette element, der naturligt forekommer; C-12 og C-13 er stabile, mens C-14 er radioaktiv.

Figur 01: Grafit og diamant er de mest kendte stabile Allotropes af kulstof

Nogle kemiske kendsgerninger om kulstof er som følger:

• Atomnummeret er 6.
• Standard atomvægt er 12.
• Elektronkonfiguration er [He] 2s² 2p²
• Tilstand ved standard temperatur og tryk er fast tilstand.
• Undergå sublimering ved 3642 ° C
• De fleste stabile allotropes er grafit og diamant.
• Oxidationstilstande - den mest stabile oxidationstilstand er +4, og +2 findes også.

Desuden kan dette stof gennemgå sublimering ved meget høje temperaturer (højere end metaller med det højeste smeltepunkt, såsom wolfram). Frem for alt er dette stof resistent over for oxidation end det for jern og kobber. Carbon er det vigtigste kemiske element, der udgør strukturen af ​​organiske forbindelser, og det forekommer også i uorganiske forbindelser.

Hvad er grafit?

Grafit er en stabil allotrop af kulstof. En allotrope er et stof, som hver af to eller flere forskellige fysiske former, hvor et element kan eksistere. Denne allotrope forekommer naturligt, og det er en krystallinsk form. Vi kan finde denne forbindelse som en bestanddel i metamorfe og stødende klipper. Dette er et mineral, der har nogle ekstreme egenskaber, der er nyttige i industrielle behov. For eksempel er det ekstremt blødt, og det kan således kløves sammen med et let tryk på den. Derudover har den en meget lav specifik tyngdekraft. I modsætning hertil er dette stof yderst modstandsdygtigt over for varme. Det er næsten inert over for kontakten med andet materiale.

Figur 02: Kemisk struktur af grafit

Når man overvejer strukturen af ​​grafit, er der lag kulstofatomer, hvor det ene lag har et netværk af kulstofatomer. Der fastgøres et carbonatom med tre andre carbonatomer via kovalente bindinger. Kulstoflaget er således plant. Den resterende elektron i hvert carbonatom har en tendens til at danne en elektronsky sammen. Denne elektronsky er vigtig i elektrisk ledningsevne.

Hvad er forskellen mellem kulstof og grafit?

Carbon er et kemisk element med det atomære nummer 6 og det kemiske symbol C, hvorimod grafit er en stabil allotrop af kulstof. Dette er den vigtigste forskel mellem kulstof og grafit. Derudover er kulstof et ikke-metal, der kan forekomme i forskellige strukturer, som vi benævner som allotroper såsom grafit, diamant, trækul, osv. I overensstemmelse hermed er grafitens kemiske struktur unik fra andre allotroper, der har et netværk af carbonatomer, hvori hvert kulstof atom har tre kovalente bindinger omkring dem (med andre carbonatomer) og en elektronsky, der kan lede elektricitet. Andre allotroper af kulstof kan ikke lede elektricitet. Derfor er dette en stor forskel mellem kulstof og grafit.

Nedenstående infografik giver flere detaljer om forskellen mellem kulstof og grafit.

Resume - Carbon vs Graphite

Carbon er det vigtigste kemiske element, der bygger op de levende ting. Grafit er en naturligt forekommende mineralform af kulstof. Den største forskel mellem kulstof og grafit er imidlertid, at kulstoffet er et kemisk element, hvorimod grafitten er en allotrop kulstof.

Reference:

1. "Carbon." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 1. oktober 2018. Tilgængelig her  
2. "Grafit." Geologi. Tilgængelig her 

Billede høflighed:

1. ”Grafit og diamant med skala” Af Commons: Robert Lavinsky (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia  
2. ”147571” af OpenClipart-Vectors (CC0) via pixabay