Diamant, nejtvrdší minerál na světě
Zamysleme se nad následující otázkou: Co má společného lesklý diamant a obyčejná tužka? Člověk by řekl, že nic; diamanty jsou přece tvrdé a tuha z tužky je měkká a snadno se láme. Obě tyto látky jsou však sloučeninami uhlíku a uhlík je úžasným důkazem teorie Božího stvoření.
Neopracovaný diamant je nejtvrdším nerostem na světě a používá se při řezání a broušení různých materiálů.
Tvrdost nerostů je ukazatel, který na stupnici od 1 do 10 ukazuje odolnost nerostu vůči škrábnutí a jeho měření je jednoduché. Diamant má stupeň 10. A co ho dělá tak tvrdým?
Je opravdu zajímavé, že tuha, která je černá, lámavá a nachází se v přírodě na mnoha místech, se skládá ze stejných atomů uhlíku, jako lesklý, tvrdý a vzácný diamant. Jak je to možné, že atomy jednoho prvku mohou mít tak odlišné vlastnosti?
Uhlík, základní prvek života
Dříve než se zamyslíme nad porovnáním diamantu a tuhy, podívejme se zblízka na uhlíkové atomy diamantu.
Atomy uhlíku jsou velmi důležité pro všechno živé na Zemi. Anglický chemik Nevil Sidgwick napsal o uhlíku ve své knize Chemické prvky a jejich sloučeniny (Chemical Elements and Their Compounds) toto:
Uhlík je mezi prvky jedinečný, protože se dokáže slučovat a takto tvořit velké množství různých sloučenin. Více než 250 000 těchto sloučenin již bylo identifikováno a zapsáno; ale vlastnosti uhlíku nejsou zdaleka prozkoumány, neboť uhlík tvoří jednu ze základních částic všeho živého.
Uhlovodíky tvoří skupinu sloučenin, které vznikají sloučením uhlíku, vodíku a dalších prvků. Patří sem přírodní plyny, nafta, petrolej a mazací oleje; etylen a propylen, ze kterých se vyrábí ropa. Dále pak benzol, toluen a terpentýn, které se používají na výrobu barev a laků. Mezi uhlovodíky také patří naftalín, ochránce proti molům. Uhlovodíky sloučené s chlórem a fluórem se používají na plnění hasících přístrojů a dále tvoří freony, které se používají při výrobě lednic. Uhlík má opravdu široké využití.
Co se týká diamantu, jeho tvrdost je dána tím, že má nejvhodnější geometrické uspořádání uhlíkových atomů a struktura jeho krystalu je geniální.
Na druhé straně tuha je složena z uhlíkových atomů, které nejsou tak dobře uspořádány a rozdíl mezi uspořádáním atomů se vědecky nazývá alotropie.
Co je alotropie?
Alotropie se zabývá rozdílným uložením stejných atomů, které vytvoří prvky s odlišnými vlastnostmi. Tyto atomy se nazývají alotropické atomy neboli alotropy.
Představte si, že byste měli 3x 1000 cihel a tři zedníky. Každý z nich by měl za úkol postavit zeď podle vlastního plánu a nesměl by opisovat od souseda.
Postavili by tři stejné stěny? Stejně vysoké, široké, s cihlama stejně položenýma?
Určitě ne, a právě tímto rozdílem ve struktuře se zabývá alotropie.
Ozón a kyslík jsou alotropy kyslíku.
Diamant, tuha a amorfní uhlík (nekrystalický) jsou alotropy uhlíkových atomů.
Bílý a červený fosfor jsou alotropy fosforových atomů.
Rombická síra a žlutá síra, kterou všichni, známe, jsou alotropy atomů síry.
Vlastnosti alotropických atomů:
- atomy a jejich atomová čísla jsou stejné.
- molekulární složení a stabilita molekul jsou odlišné.
- mají rozdílnou schopnost reagování s jinými prvky, ale sloučeniny jejich reakcí jsou vždy stejné.
Kvalita diamantů závisí na podmínkách, za jakých vznikly. K jejich vzniku je potřebná vysoká teplota a obrovský tlak, proto vznikají hluboko v zemské kůře. Kousky ještě roztavených diamantů pronikají při malých erupcích k zemskému povrchu, kde se ochladí a ztvrdnou. Stává se to však spíše vyjímečně a tak je na světě jen hrstka diamantových dolů, které mají větší zásoby tohoto vzácného kamene.
V dnešní době jsme se naučili diamanty vyrábět i průmyslově, vyrábí se z grafitu při tisícových teplotách a tlaku 100 000 atmosfér. Jejich kvalita ani cena však nejsou ani zdaleka tak vysoké, jako u přírodních diamantů a používají se hlavně v průmyslu.
Diamanty rozdělujeme do tří skupin:
a) Originál. Měří se na karáty, jeden karát je 0.205 gr. Používají se v klenotnictví.
b) Nečistý diamant, neboli bort. Je poloprůhledný s malýma brázdama. Je tvrdší, než diamant originál a používá se na opracovávání vysoce kvalitních diamantů. Používá se také k broušení.
c) Černý, hrubý diamand. Opět je tvrdší, než originál a používá se k broušení.
Sidgwick došel k názoru, že atom uhlíku, který se zkládá pouze ze 6 protonů, 6 neutronů a 6 elektronů, je opravdový unikát. Skutečnost, že různé uložení těchto částic uvnitř atomů, dává tolik odlišných možností k jejich využití, poukazuje na genialitu, která stojí za jejich vznikem.
Bůh poskytl člověku podmínky vhodné pro jeho život, stvořil uhlík a jeho všemožné sloučeniny s různorodým využitím; a také diamanty, aby mu sloužily.
Bohu náleží vše, co na nebesích je i na zemi, a Bůh objímá vše ve vědění Svém. (Svatý Korán, 4:126)
(Z článků Haruna Yahyi)
Zamysleme se nad následující otázkou: Co má společného lesklý diamant a obyčejná tužka? Člověk by řekl, že nic; diamanty jsou přece tvrdé a tuha z tužky je měkká a snadno se láme. Obě tyto látky jsou však sloučeninami uhlíku a uhlík je úžasným důkazem teorie Božího stvoření.
Neopracovaný diamant je nejtvrdším nerostem na světě a používá se při řezání a broušení různých materiálů.
Tvrdost nerostů je ukazatel, který na stupnici od 1 do 10 ukazuje odolnost nerostu vůči škrábnutí a jeho měření je jednoduché. Diamant má stupeň 10. A co ho dělá tak tvrdým?
Je opravdu zajímavé, že tuha, která je černá, lámavá a nachází se v přírodě na mnoha místech, se skládá ze stejných atomů uhlíku, jako lesklý, tvrdý a vzácný diamant. Jak je to možné, že atomy jednoho prvku mohou mít tak odlišné vlastnosti?
Uhlík, základní prvek života
Dříve než se zamyslíme nad porovnáním diamantu a tuhy, podívejme se zblízka na uhlíkové atomy diamantu.
Atomy uhlíku jsou velmi důležité pro všechno živé na Zemi. Anglický chemik Nevil Sidgwick napsal o uhlíku ve své knize Chemické prvky a jejich sloučeniny (Chemical Elements and Their Compounds) toto:
Uhlík je mezi prvky jedinečný, protože se dokáže slučovat a takto tvořit velké množství různých sloučenin. Více než 250 000 těchto sloučenin již bylo identifikováno a zapsáno; ale vlastnosti uhlíku nejsou zdaleka prozkoumány, neboť uhlík tvoří jednu ze základních částic všeho živého.
Uhlovodíky tvoří skupinu sloučenin, které vznikají sloučením uhlíku, vodíku a dalších prvků. Patří sem přírodní plyny, nafta, petrolej a mazací oleje; etylen a propylen, ze kterých se vyrábí ropa. Dále pak benzol, toluen a terpentýn, které se používají na výrobu barev a laků. Mezi uhlovodíky také patří naftalín, ochránce proti molům. Uhlovodíky sloučené s chlórem a fluórem se používají na plnění hasících přístrojů a dále tvoří freony, které se používají při výrobě lednic. Uhlík má opravdu široké využití.
Co se týká diamantu, jeho tvrdost je dána tím, že má nejvhodnější geometrické uspořádání uhlíkových atomů a struktura jeho krystalu je geniální.
Na druhé straně tuha je složena z uhlíkových atomů, které nejsou tak dobře uspořádány a rozdíl mezi uspořádáním atomů se vědecky nazývá alotropie.
Co je alotropie?
Alotropie se zabývá rozdílným uložením stejných atomů, které vytvoří prvky s odlišnými vlastnostmi. Tyto atomy se nazývají alotropické atomy neboli alotropy.
Představte si, že byste měli 3x 1000 cihel a tři zedníky. Každý z nich by měl za úkol postavit zeď podle vlastního plánu a nesměl by opisovat od souseda.
Postavili by tři stejné stěny? Stejně vysoké, široké, s cihlama stejně položenýma?
Určitě ne, a právě tímto rozdílem ve struktuře se zabývá alotropie.
Ozón a kyslík jsou alotropy kyslíku.
Diamant, tuha a amorfní uhlík (nekrystalický) jsou alotropy uhlíkových atomů.
Bílý a červený fosfor jsou alotropy fosforových atomů.
Rombická síra a žlutá síra, kterou všichni, známe, jsou alotropy atomů síry.
Vlastnosti alotropických atomů:
- atomy a jejich atomová čísla jsou stejné.
- molekulární složení a stabilita molekul jsou odlišné.
- mají rozdílnou schopnost reagování s jinými prvky, ale sloučeniny jejich reakcí jsou vždy stejné.
Kvalita diamantů závisí na podmínkách, za jakých vznikly. K jejich vzniku je potřebná vysoká teplota a obrovský tlak, proto vznikají hluboko v zemské kůře. Kousky ještě roztavených diamantů pronikají při malých erupcích k zemskému povrchu, kde se ochladí a ztvrdnou. Stává se to však spíše vyjímečně a tak je na světě jen hrstka diamantových dolů, které mají větší zásoby tohoto vzácného kamene.
V dnešní době jsme se naučili diamanty vyrábět i průmyslově, vyrábí se z grafitu při tisícových teplotách a tlaku 100 000 atmosfér. Jejich kvalita ani cena však nejsou ani zdaleka tak vysoké, jako u přírodních diamantů a používají se hlavně v průmyslu.
Diamanty rozdělujeme do tří skupin:
a) Originál. Měří se na karáty, jeden karát je 0.205 gr. Používají se v klenotnictví.
b) Nečistý diamant, neboli bort. Je poloprůhledný s malýma brázdama. Je tvrdší, než diamant originál a používá se na opracovávání vysoce kvalitních diamantů. Používá se také k broušení.
c) Černý, hrubý diamand. Opět je tvrdší, než originál a používá se k broušení.
Sidgwick došel k názoru, že atom uhlíku, který se zkládá pouze ze 6 protonů, 6 neutronů a 6 elektronů, je opravdový unikát. Skutečnost, že různé uložení těchto částic uvnitř atomů, dává tolik odlišných možností k jejich využití, poukazuje na genialitu, která stojí za jejich vznikem.
Bůh poskytl člověku podmínky vhodné pro jeho život, stvořil uhlík a jeho všemožné sloučeniny s různorodým využitím; a také diamanty, aby mu sloužily.
Bohu náleží vše, co na nebesích je i na zemi, a Bůh objímá vše ve vědění Svém. (Svatý Korán, 4:126)
(Z článků Haruna Yahyi)
