Ključna razlika između ugljika i grafita je u tome što je ugljik kemijski element dok je grafit alotrop ugljika.
Ugljik i grafit su oblici ugljika gdje je grafit alotrop ugljika i najstabilniji oblik ugljika. Ugljik je nemetal koji su ljudi poznavali od davnina. Ljudska bića koristila su različite oblike ugljika, koje nazivamo alotropima ugljika, poput drvenog ugljena, grafitne čađe i dijamanta. Ranije ljudi nisu shvaćali da su ti spojevi samo različiti oblici ugljika, a kasnije su tek znanstvenici saznali za alotrope ugljika. Riječ ugljik potječe od latinske riječi carbo, što znači drveni ugljen. Ugljik je element koji se prirodno pojavljuje i četvrti je najzastupljeniji element u prirodi. Ima ključnu ulogu u ljudskom, kao iu životu biljaka kroz svoj ciklus ugljika.
Što je ugljik?
Ugljik je kemijski element s atomskim brojem 6 i kemijskim simbolom C. Možemo ga kategorizirati kao nemetal, a također je p blok element u periodnom sustavu elemenata. Ovaj element je četverovalentan, što znači da ima četiri valentna elektrona i stoga može formirati četiri kovalentne kemijske veze. Postoje tri glavna izotopa ovog elementa koji se prirodno pojavljuju; C-12 i C-13 su stabilni dok je C-14 radioaktivan.
Slika 01: Grafit i dijamant su najpoznatiji stabilni alotropi ugljika
Neke kemijske činjenice o ugljiku su sljedeće:
- Atomski broj je 6.
- Standardna atomska težina je 12.
- Konfiguracija elektrona je [He] 2s2 2p2
- Stanje pri standardnoj temperaturi i tlaku je čvrsto stanje.
- Podvrgnuti sublimaciji na 3642 °C
- Najstabilniji alotropi su grafit i dijamant.
- Stanja oksidacije – najstabilnije stanje oksidacije je +4, a postoji i +2.
Štoviše, ova tvar može proći sublimaciju na vrlo visokim temperaturama (višim od metala s najvišim talištem kao što je volfram). Iznad svega, ova tvar je otpornija na oksidaciju od željeza i bakra. Ugljik je glavni kemijski element koji čini strukturu organskih spojeva, a pojavljuje se i u anorganskim spojevima.
Što je grafit?
Grafit je stabilni alotrop ugljika. Alotrop je tvar koja ima dva ili više različitih fizičkih oblika u kojima element može postojati. Ovaj alotrop prirodno se javlja i kristalni je oblik. Ovaj spoj nalazimo kao sastavni dio metamorfnih i magmatskih stijena. Ovo je mineral koji ima neke ekstremne karakteristike koje su korisne u industrijskim potrebama. Na primjer, izuzetno je mekan i stoga se može cijepati uz lagani pritisak. Štoviše, ima vrlo nisku specifičnu težinu. Nasuprot tome, ova tvar je izuzetno otporna na toplinu. Gotovo je inertan prema kontaktu s bilo kojim drugim materijalom.
Slika 02: Kemijska struktura grafita
Kada se razmatra struktura grafita, postoje slojevi ugljikovih atoma u kojima jedan sloj ima mrežu ugljikovih atoma. Tamo se jedan atom ugljika spaja s tri druga atoma ugljika preko kovalentnih veza. Dakle, sloj ugljika je ravan. Preostali elektron svakog atoma ugljika nastoji zajedno formirati elektronski oblak. Ovaj elektronski oblak važan je za električnu vodljivost.
Koja je razlika između ugljika i grafita?
Ugljik je kemijski element s atomskim brojem 6 i kemijskim simbolom C, dok je grafit stabilni alotrop ugljika. Ovo je ključna razlika između ugljika i grafita. Štoviše, ugljik je nemetal koji se može pojaviti u različitim strukturama koje nazivamo alotropima kao što su grafit, dijamant, drveni ugljen, itd. Sukladno tome, kemijska struktura grafita je jedinstvena od ostalih alotropa koji imaju mrežu ugljikovih atoma u kojoj svaki ugljik Atom ima tri kovalentne veze oko sebe (s drugim atomima ugljika) i elektronski oblak koji može provoditi struju. Ostali alotropi ugljika ne mogu provoditi struju. Dakle, ovo je glavna razlika između ugljika i grafita.
Infografija u nastavku pruža više pojedinosti o razlici između ugljika i grafita.
Sažetak – ugljik protiv grafita
Ugljik je glavni kemijski element koji izgrađuje živa bića. Grafit je prirodni mineralni oblik ugljika. Međutim, ključna razlika između ugljika i grafita je ta što je ugljik kemijski element dok je grafit alotrop ugljika.
