La differenza fondamentale tra carbonio e grafite è che il carbonio è un elemento chimico mentre la grafite è un allotropo del carbonio.
Carbonio e grafite sono entrambe forme di carbonio dove la grafite è un allotropo del carbonio e la forma più stabile di carbonio. Il carbonio è un non metallo che la gente conosceva fin dai tempi antichi. Gli esseri umani utilizzavano diverse forme di carbonio, che chiamiamo allotropi del carbonio, come carbone, fuliggine di grafite e diamante. In precedenza, le persone non si rendevano conto che questi composti sono solo forme diverse di carbonio e solo in seguito gli scienziati hanno scoperto gli allotropi del carbonio. La parola carbonio deriva dal latino carbo, che significa carbone. Il carbonio è un elemento presente in natura ed è il quarto elemento più abbondante in natura. Svolge un ruolo cruciale nella vita umana e vegetale attraverso il suo ciclo del carbonio.
Cos'è il carbonio?
Il carbonio è un elemento chimico con numero atomico 6 e simbolo chimico C. Possiamo classificarlo come un non metallo ed è anche un elemento a blocco p nella tavola periodica degli elementi. Questo elemento è tetravalente, il che significa che ha quattro elettroni di valenza e quindi può formare quattro legami chimici covalenti. Ci sono tre principali isotopi di questo elemento che si trovano naturalmente; C-12 e C-13 sono stabili mentre C-14 è radioattivo.
Figura 01: Grafite e diamante sono gli allotropi stabili del carbonio più conosciuti
Alcuni fatti chimici sul carbonio sono i seguenti:
- Il numero atomico è 6.
- Il peso atomico standard è 12.
- La configurazione elettronica è [Lui] 2s2 2p2
- Lo stato a temperatura e pressione standard è allo stato solido.
- Sotto sublimazione a 3642 °C
- La maggior parte degli allotropi stabili sono grafite e diamante.
- Stati di ossidazione: lo stato di ossidazione più stabile è +4 ed esiste anche +2.
Inoltre, questa sostanza può subire sublimazione a temperature molto elevate (superiori ai metalli con punto di fusione più alto come il tungsteno). Soprattutto, questa sostanza è resistente all'ossidazione rispetto a quella del ferro e del rame. Il carbonio è il principale elemento chimico che costituisce la struttura dei composti organici e si trova anche nei composti inorganici.
Cos'è la grafite?
La grafite è un allotropo stabile del carbonio. Un allotropo è una sostanza che ciascuna di due o più diverse forme fisiche in cui può esistere un elemento. Questo allotropo si trova naturalmente ed è una forma cristallina. Possiamo trovare questo composto come costituente nelle rocce metamorfiche e ignee. Si tratta di un minerale che ha delle caratteristiche estreme utili nelle esigenze industriali. Ad esempio, è estremamente morbido e quindi può fendersi con una leggera pressione applicata su di esso. Inoltre, ha un peso specifico molto basso. Al contrario, questa sostanza è estremamente resistente al calore. È quasi inerte al contatto con qualsiasi altro materiale.
Figura 02: Struttura chimica della grafite
Quando si considera la struttura della grafite, ci sono strati di atomi di carbonio in cui uno strato ha una rete di atomi di carbonio. Lì, un atomo di carbonio si lega ad altri tre atomi di carbonio tramite legami covalenti. Quindi, lo strato di carbonio è planare. L'elettrone rimanente di ciascun atomo di carbonio tende a formare una nuvola di elettroni insieme. Questa nuvola di elettroni è importante per la conduttività elettrica.
Qual è la differenza tra carbonio e grafite?
Il carbonio è un elemento chimico con numero atomico 6 e simbolo chimico C mentre la grafite è un allotropo stabile del carbonio. Questa è la differenza chiave tra carbonio e grafite. Inoltre, il carbonio è un non metallo che può trovarsi in diverse strutture che chiamiamo allotropi come grafite, diamante, carbone, ecc. Di conseguenza, la struttura chimica della grafite è unica rispetto ad altri allotropi che hanno una rete di atomi di carbonio in cui ogni carbonio l'atomo ha tre legami covalenti attorno a loro (con altri atomi di carbonio) e una nuvola di elettroni che può condurre elettricità. Altri allotropi di carbonio non possono condurre l'elettricità. Quindi, questa è una grande differenza tra carbonio e grafite.
L'infografica qui sotto fornisce maggiori dettagli sulla differenza tra carbonio e grafite.
Riepilogo – Carbonio vs grafite
Il carbonio è il principale elemento chimico che costituisce gli esseri viventi. La grafite è una forma minerale naturale di carbonio. Tuttavia, la differenza chiave tra carbonio e grafite è che il carbonio è un elemento chimico mentre la grafite è un allotropo del carbonio.
