Ključna razlika između ugljenika i grafita je u tome što je ugljenik hemijski element, dok je grafit alotrop ugljenika.
Ugljik i grafit su oba oblika ugljika gdje je grafit alotrop ugljika i najstabilniji oblik ugljika. Ugljik je nemetal koji su ljudi poznavali od davnina. Ljudska bića su koristila različite oblike ugljika, koje nazivamo ugljičnim alotropima, kao što su drveni ugljen, grafitna čađ i dijamant. Ranije ljudi nisu shvatili da su ova jedinjenja samo različiti oblici ugljenika, a kasnije su naučnici saznali za alotrope ugljenika. Riječ ugljik potiče od latinske riječi carbo, što znači drveni ugalj. Ugljik je prirodni element i četvrti je element po zastupljenosti u prirodi. Igra ključnu ulogu u ljudskom i biljnom životu kroz svoj ciklus ugljika.
Šta je ugljik?
Ugljik je hemijski element koji ima atomski broj 6 i hemijski simbol C. Možemo ga kategorizovati kao nemetal i takođe je p blok element u periodnom sistemu elemenata. Ovaj element je četvorovalentan, što znači da ima četiri valentna elektrona i stoga može formirati četiri kovalentne hemijske veze. Postoje tri glavna izotopa ovog elementa koji se javljaju u prirodi; C-12 i C-13 su stabilni dok je C-14 radioaktivan.
Slika 01: Grafit i dijamant su najpoznatiji stabilni alotropi ugljika
Neke hemijske činjenice o ugljiku su sljedeće:
- Atomski broj je 6.
- Standardna atomska težina je 12.
- Konfiguracija elektrona je [He] 2s2 2p2
- Stanje na standardnoj temperaturi i pritisku je čvrsto stanje.
- Proći sublimaciju na 3642 °C
- Najstabilniji alotropi su grafit i dijamant.
- Oksidacija – najstabilnije oksidaciono stanje je +4, a postoji i +2.
Štaviše, ova supstanca može biti podvrgnuta sublimaciji na veoma visokim temperaturama (većim od metala najviše tačke topljenja kao što je volfram). Iznad svega, ova supstanca je otpornija na oksidaciju od željeza i bakra. Ugljik je glavni hemijski element koji čini strukturu organskih jedinjenja, a takođe se javlja i u neorganskim jedinjenjima.
Šta je grafit?
Grafit je stabilan alotrop ugljika. Alotrop je supstanca koja ima dva ili više različitih fizičkih oblika u kojima element može postojati. Ovaj alotrop se prirodno javlja i to je kristalni oblik. Ovaj spoj možemo pronaći kao sastavni dio u metamorfnim i magmatskim stijenama. Ovo je mineral koji ima neke ekstremne karakteristike koje su korisne u industrijskim potrebama. Na primjer, izuzetno je mekana i stoga se može cijepati uz blagi pritisak na nju. Štaviše, ima vrlo nisku specifičnu težinu. Nasuprot tome, ova tvar je izuzetno otporna na toplinu. Gotovo je inertan prema kontaktu sa bilo kojim drugim materijalom.
Slika 02: Hemijska struktura grafita
Kada se razmatra struktura grafita, postoje slojevi atoma ugljika u kojima jedan sloj ima mrežu atoma ugljika. Tamo se jedan atom ugljika veže sa tri druga ugljikova atoma putem kovalentnih veza. Dakle, sloj ugljika je ravan. Preostali elektron svakog atoma ugljika teži da zajedno formira oblak elektrona. Ovaj elektronski oblak je važan za električnu provodljivost.
Koja je razlika između karbona i grafita?
Ugljik je hemijski element koji ima atomski broj 6 i hemijski simbol C dok je grafit stabilan alotrop ugljenika. Ovo je ključna razlika između karbona i grafita. Štaviše, ugljik je nemetal koji se može pojaviti u različitim strukturama koje nazivamo alotropima kao što su grafit, dijamant, drveni ugljen, itd. Prema tome, hemijska struktura grafita je jedinstvena od ostalih alotropa koji imaju mrežu atoma ugljika u kojoj je svaki ugljik atom ima tri kovalentne veze oko sebe (sa drugim atomima ugljika) i oblak elektrona koji može provoditi elektricitet. Drugi alotropi ugljika ne mogu provoditi električnu energiju. Dakle, ovo je glavna razlika između ugljika i grafita.
Infografika ispod pruža više detalja o razlici između karbona i grafita.
Sažetak – ugljik vs grafit
Ugljik je glavni hemijski element koji izgrađuje živa bića. Grafit je prirodni mineralni oblik ugljika. Međutim, ključna razlika između ugljika i grafita je u tome što je ugljik hemijski element, dok je grafit alotrop ugljika.
