avainero hiilen ja timantin välillä on se hiili on kemiallinen elementti, kun taas timantti on hiilen kaikki tyyppi.
Hiili on kemiallinen elementti, jolla on atominumero 6 ja kemiallinen tunnus C. Sitä esiintyy luonnossa erilaisissa rakenteissa, joita kutsumme hiilen allotropeiksi. Nämä rakenteet sisältävät kemiallisena elementtinä vain hiiltä, mutta hiiliatomien alueellinen järjestely on erilainen toisistaan. Timantti on myös eräänlainen allotrooppi. Allotrooppien fysikaaliset ominaisuudet ovat myös erilaisia.
1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on hiili
3. Mikä on timantti?
4. Vertailu rinnakkain - hiili vs. timantti taulukkomuodossa
5. Yhteenveto
Hiili on kemiallinen elementti, jolla on atominumero 6 ja kemiallinen tunnus C. Se on ei-metalli, joka sijaitsee p-lohkoelementtinä jaksollisessa elementtitaulukossa. Hiilen elektronikonfiguraation mukaan ([He] 2s2 2p2), hiiliatomi voi muodostaa neljä kovalenttia kemiallista sidosta. Lisäksi tällä elementillä on isotooppeja (saman elementin atomit, joilla on eri määrä neutroneja). Rikkain ja stabiili hiilen isotooppi on 12C 13C on vakaa, mutta vähemmän runsas isotooppi; 14C, toisaalta, on radioaktiivinen isotooppi.
Kuva 01: Hiilen Allotropes
Hiilen allotropiinit ovat hiilen erilaisia rakennemuotoja, joissa on vain hiiliatomeja, mutta erilaiset alueelliset järjestelyt. Nämä ovat luonnossa esiintyviä hiilen muotoja. Yleisimmät esimerkit ovat timantti ja grafiitti. Vaikka molemmat nämä rakenteet koostuvat vain hiiliatomeista, niillä on erilaiset fysikaaliset ominaisuudet johtuen alueellisen järjestelyn eroista. Esimerkiksi, timantti on läpinäkyvää, kun taas grafiitti on läpinäkymätöntä. Lisäksi luetellaan seuraavat hiilen kemialliset tosiasiat:
Timantti on hiilen kaikki tyyppi. Se on kiinteä muoto hiiltä, jolla on kolmiulotteinen muoto. Lisäksi kukin hiiliatomi kiinnittyy neljän muun hiiliatomin kanssa kovalenttisella kemiallisella sidoksella. Ja tätä kiderakennetta kutsutaan ”timanttikuutiorakenteeksi”. Lisäksi kaikilla luonnollisilla materiaaleilla tällä yhdisteellä on suurin kovuus ja lämmönjohtavuus. Siksi timantti on yleinen leikkaus- ja kiillotustyökalujen teollisuudessa.
Kuva 02: timantti vs. grafiitti
Joitakin tärkeitä faktoja timantista ovat seuraavat:
Hiili on kemiallinen elementti, jolla on atominumero 6 ja kemiallinen tunnus C, kun taas timantti on hiilen vahvin allotrooppinen ryhmä. Hiilen ja timantin välinen tärkein ero on, että hiili on kemiallinen elementti, kun taas timantti on hiilen allotrooppi. Lisäksi hiilen ulkonäkö riippuu allotroopin tyypistä, esimerkiksi grafiitilla on tumma väri ja se on läpinäkymätön, kun taas timantti on läpinäkyvää ja näyttää tyypillisesti keltaiselta, ruskealta tai harmaalta väritömälle. Vaikka useimmissa hiilen allotrooppeissa on alhaisempi lujuus, timantti on vahvimpia materiaaleja, joita luonnossa esiintyy.
Seuraavassa taulukossa esitetään ero hiilen ja timantin välillä.
Hiilellä on monia yleisiä allotrooppeja, kun taas vahvin rakenne niistä on timantti. Siten tärkein ero hiilen ja timantin välillä on, että hiili on kemiallinen elementti, kun taas timantti on hiilen allotrooppi.
1. “Hiili.” Wikipedia, Wikimedia Foundation, 26. huhtikuuta 2019, saatavana täältä.
2. ”Timantti”. Geology.com, saatavana täältä.
1. ”Kahdeksan hiilidioksidin Allotropes” luonut Michael Ströck (mstroeck) - (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimediassa
2. ”Diamond and graphite2” Diamond_and_graphite.jpg: Käyttäjä: Itubderivaate-työ: Materiaalitieteilijä (keskustelu) - Diamond_and_graphite.jpgTiedosto: Graphite-tn19a.jpg (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia -palvelun kautta