Ključna razlika med ogljikom in grafitom je v tem, da je ogljik kemijski element, medtem ko je grafit alotrop ogljika.
Ogljik in grafit sta obliki ogljika, pri čemer je grafit alotrop ogljika in najbolj stabilna oblika ogljika. Ogljik je nekovina, ki so jo ljudje poznali že v pradavnini. Človek je uporabljal različne oblike ogljika, ki jih imenujemo alotropi ogljika, kot so oglje, grafitne saje in diamant. Prej se ljudje niso zavedali, da so te spojine samo različne oblike ogljika, kasneje pa so šele znanstveniki izvedeli za alotrope ogljika. Beseda ogljik izhaja iz latinske besede carbo, kar pomeni oglje. Ogljik je naravno prisoten element in je četrti najpogostejši element v naravi. S svojim ogljikovim ciklom ima ključno vlogo v življenju ljudi in rastlin.
Kaj je Carbon?
Ogljik je kemijski element z atomsko številko 6 in kemijskim simbolom C. Lahko ga kategoriziramo kot nekovino in je tudi element p bloka v periodnem sistemu elementov. Ta element je štirivalenten, kar pomeni, da ima štiri valenčne elektrone in tako lahko tvori štiri kovalentne kemične vezi. V naravi obstajajo trije glavni izotopi tega elementa; C-12 in C-13 sta stabilna, medtem ko je C-14 radioaktiven.
Slika 01: Grafit in diamant sta najbolj znana stabilna alotropa ogljika
Nekaj kemičnih dejstev o ogljiku je naslednjih:
- Atomsko število je 6.
- Standardna atomska teža je 12.
- Konfiguracija elektrona je [He] 2s2 2p2
- Stanje pri standardni temperaturi in tlaku je trdno stanje.
- Sublimacija pri 3642 °C
- Najbolj stabilna alotropa sta grafit in diamant.
- Oksidacijske stopnje – najbolj stabilno oksidacijsko stanje je +4, obstaja pa tudi +2.
Poleg tega lahko ta snov sublimira pri zelo visokih temperaturah (višjih od kovin z najvišjim tališčem, kot je volfram). Predvsem pa je ta snov odporna proti oksidaciji kot železo in baker. Ogljik je glavni kemični element, ki tvori strukturo organskih spojin, pojavlja pa se tudi v anorganskih spojinah.
Kaj je grafit?
Grafit je stabilen alotrop ogljika. Alotrop je snov v dveh ali več različnih fizičnih oblikah, v katerih lahko obstaja element. Ta alotrop se pojavlja naravno in je kristalinična oblika. To spojino lahko najdemo kot sestavino metamorfnih in magmatskih kamnin. To je mineral, ki ima nekaj izjemnih lastnosti, ki so uporabne v industrijskih potrebah. Na primer, je izjemno mehak in se lahko cepi z rahlim pritiskom nanj. Poleg tega ima zelo nizko specifično težo. Nasprotno pa je ta snov izjemno odporna na vročino. Skoraj inerten je glede stika z drugimi materiali.
Slika 02: Kemijska struktura grafita
Ko upoštevamo strukturo grafita, obstajajo plasti ogljikovih atomov, v katerih ima ena plast mrežo ogljikovih atomov. Tam se en ogljikov atom veže s tremi drugimi ogljikovimi atomi preko kovalentnih vezi. Zato je ogljikova plast ravna. Preostali elektron vsakega ogljikovega atoma skupaj tvori elektronski oblak. Ta elektronski oblak je pomemben pri električni prevodnosti.
Kakšna je razlika med ogljikom in grafitom?
Ogljik je kemijski element z atomsko številko 6 in kemijskim simbolom C, medtem ko je grafit stabilen alotrop ogljika. To je ključna razlika med ogljikom in grafitom. Poleg tega je ogljik nekovina, ki se lahko pojavi v različnih strukturah, ki jih imenujemo alotropi, kot so grafit, diamant, oglje itd. V skladu s tem je kemijska struktura grafita edinstvena od drugih alotropov, ki imajo mrežo ogljikovih atomov, v kateri je vsak ogljik Atom ima okoli sebe tri kovalentne vezi (z drugimi ogljikovimi atomi) in elektronski oblak, ki lahko prevaja elektriko. Drugi alotropi ogljika ne morejo prevajati elektrike. Zato je to velika razlika med ogljikom in grafitom.
Spodnja infografika ponuja več podrobnosti o razliki med ogljikom in grafitom.
Povzetek – ogljik proti grafitu
Ogljik je glavni kemični element, ki gradi živa bitja. Grafit je naravna mineralna oblika ogljika. Vendar je ključna razlika med ogljikom in grafitom ta, da je ogljik kemični element, medtem ko je grafit alotrop ogljika.
