Différence entre diamant et graphite

Différence principale - Diamond vs Graphite

Les diamants et le graphite sont connus sous le nom d'allotropes de carbone, car ces substances sont constituées uniquement d'atomes de carbone, et la disposition de ces atomes de carbone est différente. Bien qu'ils soient composés d'atomes de carbone, le diamant et le graphite ont des propriétés chimiques et physiques différentes qui se manifestent en fonction des différences de structure. Bien qu'il existe de nombreuses différences entre ces deux substances, la principale différence entre le diamant et le graphite est que le diamant est fabriqué à partir de sp³ atomes de carbone hybrides alors que le graphite est fabriqué à partir de sp² atomes de carbone hybrides.

Zones clés couvertes

1. Quel est le diamant
      - Définition, propriétés et utilisations
2. Qu'est-ce que le graphite
      - Définition, propriétés et utilisations
3. Quelle est la différence entre le diamant et le graphite
      - Comparaison des différences clés

Mots-clés: allotropes, carbone, diamant, graphite, hybridation

Quel est le diamant

Le diamant est un allotrope de carbone très stable composé de sp³ atomes de carbone hybrides. La disposition de ces atomes de carbone dans le diamant s'appelle la structure cristalline cubique à faces centrées. Ici, chaque atome de carbone est lié à quatre autres atomes de carbone et ces atomes de carbone sont également liés à quatre autres atomes de carbone. De même, une structure de réseau est créée, faisant du diamant une substance dure et stable.

Figure 1: Diamant

L'apparence du diamant est incolore et brillante. Toutes les liaisons chimiques entre les atomes de carbone sont des liaisons covalentes. Là, le sp³ les atomes de carbone hybridés sont liés les uns aux autres. Une particularité du diamant est sa forte dispersion de la lumière. Le diamant est une substance transparente. La dureté et la dispersion de la lumière permettent au diamant d'être utilisé dans des applications industrielles et dans la production de bijoux. Le diamant est la substance minérale la plus dure trouvée sur la terre. Le diamant est extrêmement dur et transparent. Il ne conduit pas l'électricité et a un point de fusion plus élevé.

Qu'est-ce que le graphite

Le graphite est un allotrope de carbone fabriqué à partir de sp² atomes de carbone hybrides. C'est un bon matériau conducteur électrique. Un atome de carbone est lié à trois autres atomes de carbone. Ces atomes de carbone sont également liés à trois autres atomes, formant une structure de réseau. La structure cristalline du graphite est plane. La couleur du graphite est noir grisâtre. C'est une substance opaque. Le graphite n'est pas difficile. Il est doux et glissant au toucher.

Puisque les atomes de carbone du graphite sont des atomes hybrides sp2, il existe des orbitales p non hybridées dans des atomes de carbone. Chaque atome de carbone est composé d'une orbitale p non hybridée pour un atome de carbone. Par conséquent, ces p orbitales libres peuvent être mélangés les uns aux autres pour former un nuage d'électrons. Le nuage d'électrons est créé parallèlement à la structure plane du graphite. Ce nuage d'électrons provoque la conductivité électrique du graphite.

Figure 2: graphite

Le graphite a de nombreuses applications industrielles. La poudre de graphite est utilisée comme lubrifiant sec. La substance solide en graphite est utilisée comme électrode. Par exemple, l'électrode en graphite est l'anode des batteries lithium-ion. Le graphite est un matériau réfractaire commun car il résiste aux températures élevées sans changer chimiquement. Le graphite est utilisé dans les crayons.

Différence entre diamant et graphite

Définition

Diamant: Le diamant est un allotrope de carbone très stable composé de sp³ atomes de carbone hybrides.

Graphite: Le graphite est un allotrope de carbone fabriqué à partir de sp² atomes de carbone hybrides.

Dureté

Diamant: Le diamant est le minéral le plus dur trouvé sur terre.

Graphite: Le graphite est un minéral doux.

Nombre de liaisons autour d'un atome de carbone

Diamant: Le diamant a quatre liaisons covalentes autour d'un atome de carbone.

Graphite: Le graphite a trois liaisons covalentes autour d'un atome de carbone.

Structure en cristal

Diamant: Le diamant a une structure cristalline cubique à faces centrées.

Graphite: Le graphite a une structure plane.

Transparence

Diamant: Le diamant est transparent.

Graphite: Le graphite est opaque.

Conclusion

Le diamant et le graphite sont des allotropes de carbone. Ceux-ci ont des propriétés chimiques et physiques différentes. La principale différence entre le diamant et le graphite est que le diamant est fabriqué à partir de sp³ atomes de carbone hybrides alors que le graphite est fabriqué à partir de sp² atomes de carbone hybrides.

Références:

1. Sans limites. “Carbone”. Carbone | Chimie sans bornes, disponible ici. Consulté le 22 sept. 2017.
2. «Diamond». Wikipedia, Wikimedia Foundation, 22 septembre 2017, disponible ici. Consulté le 22 sept. 2017.
3. «GCSE Bitesize: Graphite». BBC, BBC, disponible ici. Consulté le 22 sept. 2017.

Courtoisie d'image:

1. “Diamant fissuré” (domaine public) via PublicDomainPictures.net
2. «Graphite-233436" de Rob Lavinsky, iRocks.com - (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia