sábado, 16 de junio de 2007

DIFERENCIA ENTRE EL DIAMANTE Y EL GRAFITO

¿Qué diferencias existen entre el diamante y el grafito?

Las dos formas del carbono más conocidas, diamante y grafito, se diferen­cian en sus propiedades físicas y químicas debido a las diferencias existen­tes en la ordenación y enlace de los átomos (capítulo 8, página 207). El diamante es más denso que el grafito (3.51 g cm-3 ; 2.22 g cm‑3) pero el grafito es el más estable, por 2.9 kJ mol‑1 a 300 K y 1 atm de presión. A partir de las densidades se deduce que para transformar grato en diaman­te debe aplicarse presión. Partiendo de las propiedades termodinámicas de los alótropos se calcula que éstos deben estar en equilibrio a 300 K bajo una presión de 15 000 atm. Puesto que el equilibrio se alcanza con extremada lentitud a esta temperatura, la estructura del diamante persiste bajo condiciones ordinarias.

Los diamantes pueden producirse a partir del grafito únicamente aplicando grandes presiones, y se necesitan temperaturas altas para lograr una gran velocidad de conversión. Los diamantes que se presentan en la naturaleza deben haberse formado cuando aquellas condiciones se dieron en los procesos geológicos.

Hasta 1955 se publicó el éxito alcanzado en una síntesis de diaman­tes a partir de grafito. Aunque el grafito puede convertirse directamente en diamante a unos 3000 K y presiones superiores a 125 kbar, se utiliza un metal de transición, Cr, Fe o Pt, como catalizador, con objeto de obtener velocidades útiles de conversión. Parece ser que se forma sobre el grafito una película delgada de metal fundido que disuelve parte de aquél y lo reprecipita como diamante, que es menos soluble. Los diamantes hasta 0.1 quilate (20 mg) y de alta calidad industrial pueden producirse en serie a precios competitivos. Se han hecho algunos diamantes con calidad de gemas pero su costo, hasta ahora, ha sido prohibitivo. El diamante arde en el aire a una temperatura de 600 a 800° C pero su reactividad química es mucho menor que la del grafito o del carbono amorfo.

Grafito. Las muchas formas del carbono amorfo, tales como carbones animales, hollín y negro de humo, son todas realmente formas microcrista­linas del grafito. Las propiedades físicas de estos materiales están determi­nadas fundamentalmente por la naturaleza y extensión del área de sus superficies. Las formas finamente divididas que presentan superficies relati­vamente vastas con fuerzas de atracción sólo parcialmente saturadas, absorben fácilmente grandes cantidades de gases y solutos de las disoluciones. Los carbones activos impregnados con paladio, platino u otros metales se utilizan ampliamente como catalizadores industriales.

Un aspecto importante de la tecnología del grafito es la producción de fibras muy fuertes por pirólisis a temperaturas iguales o superiores a 1500° C, o de fibras polímeras orgánicas orientadas, por ejemplo, las de poliacrilonitrilo, ésteres poliacrílicos o celulosa. Cuando se incorporan a los plásticos, los materiales reforzados son ligeros y de gran resistencia. Pueden fabricarse otras formas del grafito tales como espumas, laminillas (panes) 0 grafito acicular.

La estructura de capas poco compacta del grafito permite que muchas moléculas e iones penetren entre las capas para formar los denominados compuestos laminares o de intercalación. Algunos de ellos pueden formarse espontáneamente cuando el reactivo y el grafito entran en contacto. Algunos ejemplos de reactivos son los metales alcalinos, halógenos y haluros metálicos y óxidos, por ejemplo, FeCl3 y MoO3.

4 comentarios:

marianela holguin6b dijo...
Este comentario ha sido eliminado por el autor.
martincito.com dijo...

Es muy interesante la información proporcionada solo que si es muy importante y sería de mucha utilidad que se publicará la fuente de la información.
Gracias.

Rodrigo dijo...

me encanto el articulo, ahora me queda mas clara la relacion del grafito con el diamante gracias

ByMaxi Yt dijo...

tus muertos