主な違い - ダイヤモンドとグラファイト
ダイヤモンドとグラファイトは炭素の同素体として知られています。これらの物質は炭素原子のみでできており、これらの炭素原子の配置が互いに異なるからです。ダイヤモンドとグラファイトは炭素原子で構成されていますが、構造の違いから生じる化学的・物理的性質が異なります。これら 2 つの物質には多くの違いがありますが、ダイヤモンドとグラファイトの主な違いは、ダイヤモンドは sp 混成炭素原子でできているのに対し、グラファイトは sp 混成炭素原子でできていることです。
対象となる主な分野
1.ダイヤモンドとは
– 定義、プロパティ、および用途
2.グラファイトとは
– 定義、プロパティ、および用途
3.ダイヤモンドとグラファイトの違いは何ですか
– 主な相違点の比較
重要な用語:同素体、炭素、ダイヤモンド、グラファイト、ハイブリダイゼーション 
ダイヤモンドとは
ダイヤモンドは、sp 混成炭素原子で構成される非常に安定した炭素の同素体です。ダイヤモンドにおけるこれらの炭素原子の配置は、面心立方結晶構造と呼ばれます。ここでは、すべての炭素原子が他の4つの炭素原子に結合しており、これらの炭素原子も他の4つの炭素原子に結合しています。同様に、ネットワーク構造が作成され、ダイヤモンドは硬くて安定した物質になります.
図 1:ダイヤモンド
ダイヤモンドの外観は無色で光沢があります。炭素原子間のすべての化学結合は共有結合です。そこでは、スフィブリダイズした炭素原子が互いに結合しています。ダイヤモンド特有の特徴は、光の分散性が高いことです。ダイヤモンドは透明な物質です。硬度と光の分散の両方により、ダイヤモンドは工業用途やジュエリー製造に使用されます。ダイヤモンドは、地球上で発見された最も硬い鉱物物質です。ダイヤモンドは非常に硬く、透明です。電気を通さず、融点が高くなります。
グラファイトとは
グラファイトは、sp混成炭素原子でできている炭素の同素体です。導電性に優れた素材です。 1 つの炭素原子が他の 3 つの炭素原子に結合しています。これらの炭素原子は、他の 3 つの原子とも結合してネットワーク構造を形成しています。グラファイトの結晶構造は平面です。グラファイトの色は灰黒色です。不透明な物質です。グラファイトは硬くありません。触ると柔らかく滑りやすいです。
グラファイトの炭素原子は sp2 混成原子であるため、炭素原子には混成されていない p 軌道があります。すべての炭素原子は、1 つの炭素原子あたり 1 つのハイブリッド化されていない p 軌道で構成されています。したがって、これらの自由なp軌道は互いに混合して電子雲を形成することができます。電子雲は、グラファイトの平面構造に平行に作成されます。この電子雲がグラファイトの電気伝導を引き起こします。
図 2:グラファイト
グラファイトには多くの産業用途があります。グラファイト粉末は乾式潤滑剤として使用されます。黒鉛固形物を電極として使用しています。たとえば、グラファイト電極はリチウム イオン電池のアノードです。グラファイトは、化学的に変化することなく高温に耐えるため、一般的な耐火材料です。グラファイトは鉛筆に使われています。
ダイヤモンドとグラファイトの違い
定義
ダイヤモンド: ダイヤモンドは、sp混成炭素原子で構成される非常に安定した炭素の同素体です。
グラファイト: グラファイトは、sp混成炭素原子でできている炭素の同素体です。
硬度
ダイヤモンド: ダイヤモンドは地球上で最も硬い鉱物です。
グラファイト: グラファイトは柔らかい鉱物です。
炭素原子の周りの結合数
ダイヤモンド: ダイヤモンドは、1 つの炭素原子の周りに 4 つの共有結合を持っています。
グラファイト: グラファイトには、1 つの炭素原子の周りに 3 つの共有結合があります。
結晶構造
ダイヤモンド: ダイヤモンドは面心立方結晶構造を持っています。
グラファイト: グラファイトは平面構造を持っています。
透明度
ダイヤモンド: ダイヤモンドは透明です。
グラファイト: グラファイトは不透明です。
結論
ダイヤモンドとグラファイトは炭素の同素体です。これらは、異なる化学的および物理的特性を持っています。ダイヤモンドとグラファイトの主な違いは、ダイヤモンドは sp 混成炭素原子から作られているのに対し、グラファイトは sp 混成炭素原子から作られていることです。
