Süsiniku ja teemandi peamine erinevus seisneb selles, et süsinik on keemiline element, teemant aga süsiniku allotroop.
Süsinik on keemiline element, mille aatomnumber on 6 ja keemiline sümbol C. Looduses esineb seda erinevates struktuurides, mida me nimetame süsiniku allotroopideks. Need struktuurid sisaldavad keemilise elemendina ainult süsinikku, kuid süsinikuaatomite ruumiline paigutus on üksteisest erinev. Teemant on ka teatud tüüpi allotroop. Ka allotroopide füüsikalised omadused on üksteisest erinevad.
Mis on süsinik?
Süsinik on keemiline element, mille aatomnumber on 6 ja keemiline sümbol C. See on mittemetall, mis asub elementide perioodilises tabelis p-ploki elemendina. Vastav alt süsiniku elektronkonfiguratsioonile ([He] 2s2 2p2) võib süsinikuaatom moodustada neli kovalentset keemilist sidet. Lisaks on sellel elemendil isotoobid (sama elemendi aatomid, millel on erinev arv neutroneid). Süsiniku kõige levinum ja stabiilsem isotoop on 12C, samas kui 13C on stabiilne, kuid vähem levinud isotoop; 14C on seevastu radioaktiivne isotoop.
Joonis 01: Süsiniku allotroopid
Süsiniku allotroopid on süsiniku erinevad struktuursed vormid, millel on ainult süsinikuaatomid, kuid erinev ruumiline paigutus. Need on süsiniku looduslikud vormid. Levinumad näited on teemant ja grafiit. Kuigi mõlemad need struktuurid koosnevad ainult süsinikuaatomitest, on neil ruumilise paigutuse erinevuste tõttu erinevad füüsikalised omadused. Näiteks teemant on läbipaistev, grafiit aga läbipaistmatu. Lisaks on mõned muud keemilised faktid süsiniku kohta loetletud järgmiselt:
- Aatomnumber on 6
- Massiarv on 12.011
- 14. rühm ja 2. periood
- p plokielement
- Reaktiivne mittemetall
- Standardtemperatuuril ja -rõhul toimub see tahkes olekus
- Sublimatsioonipunkt on 3642 °C
- Kolmikpunkt on 4600 K, 10, 800 kPa
- Kõige tavalisem oksüdatsiooniaste on +4
Mis on teemant?
Teemant on süsiniku allotroop. See on süsiniku tahke vorm, millel on kolmemõõtmeline kuju. Lisaks seostub iga süsinikuaatom kovalentse keemilise sideme kaudu nelja teise süsinikuaatomiga. Ja seda kristallstruktuuri nimetatakse teemantkuupstruktuuriks. Lisaks on sellel ühendil kõigist looduslikest materjalidest kõrgeim kõvadus ja soojusjuhtivus. Seetõttu on teemant levinud tööriistade lõikamiseks ja poleerimiseks.
Joonis 02: Teemant vs grafiit
Mõned olulised faktid teemandi kohta on järgmised:
- Lubub looduslike mineraalide kategooriasse
- Kordusühik on süsinik
- Valemimass on 12,01 g/mol
- Värv on tavaliselt kollane, pruun või hall kuni värvitu
- Mumurd on ebaregulaarne/ebaühtlane
- Lisaks on selle mineraalide triip värvitu
Mis vahe on süsinikul ja teemandil?
Süsinik on keemiline element, mille aatomnumber on 6 ja keemiline sümbol C, samas kui teemant on süsiniku tugevaim allotroop. Peamine erinevus süsiniku ja teemandi vahel on see, et süsinik on keemiline element, teemant aga süsiniku allotroop. Veelgi enam, süsiniku välimus sõltub allotroopi tüübist, nt grafiit on tumedat värvi ja läbipaistmatu, samas kui teemant on läbipaistev ja näib tavaliselt kollasest, pruunist või hallist kuni värvitu. Kuigi enamikul süsiniku allotroopidel on väiksem tugevus, on teemant kõige tugevam materjal, mis maa peal looduslikult esineb.
Järgmine tabel näitab süsiniku ja teemandi erinevust.
Kokkuvõte – süsinik vs teemant
Süsinikul on palju ühiseid allotroope, samas kui tugevaim struktuur nende hulgas on teemant. Seega on peamine erinevus süsiniku ja teemandi vahel see, et süsinik on keemiline element, samas kui teemant on süsiniku allotroop.
