A estrutura do carvão (ou da grafite - carvão calcinado) é desalinhada e desorganizada, enquanto que a do diamante é alinhada e simétrica. Quando o carvão é submetido a pressões muito altas durante um tempo bastante longo, de milhões de anos, surgem os diamantes.
Uma vez formado, ele pode levar mais 1000 anos ou mais para o diamante chegar à superfície da terra. O magma transporta o diamante para perto da superfície da terra, onde esse magma esfria e forma veios rochosos chamados kimberlito.
Na verdade, a conversão de grafite em diamante exige um pouquinho de energia (o ΔH da reação é de meros 0,45kcal/mol), mas as condições de transformação são bem difíceis de manter: algo em torno de 50000 atm a 800o C, para uma transformação lenta, ou temperaturas e pressões ainda mais altas, para transformações rápidas ...
O diamante e o carvão são feitos do mesmo elemento químico - carbono - e têm a mesma composição. No entanto, o diamante é translúcido e brilhante enquanto o carvão é opaco e escuro.
Os diamantes são obtidos sob altíssimas pressões a partir do magma presente no interior da Terra (bem abaixo da crosta). Foram necessários vários séculos para que camadas de magma fossem sendo depositadas umas sobre as outras, acarretando em forte pressão. O magma foi sendo comprimido até se petrificar.
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O método mais tradicional para fazer diamante em laboratório é chamado de HPHT, a sigla em inglês para alta pressão e alta temperatura. Como cerca de 99,95% dos diamantes naturais são feitos de carbono, a ideia é colocar um material feito de carbono sob alta pressão e temperatura.
Para que o carvão tenha uma boa qualidade é necessário que a madeira tenha 50,5% de carbono; 6,2% de hidrogênio; 42,2% de oxigênio e 0,4% de cinzas e para se obter um ótimo carvão, carbonizado a 500ºC é necessário que sua composição química seja de 84,5% de carbono; 2,5% de hidrogênio; 4,3% de oxigênio; 7,5% umidade ( ...
Em outras palavras, todo diamante irá se transformar, naturalmente, em grafite! Para transformar grafite em diamante, é preciso aplicar pressões e temperaturas enormes. Porém, uma vez formado, ele tende a voltar para a forma de grafite.
Diamante: estrutura covalente gigante, com cada carbono covalentemente ligado a outros quatro átomos de carbono em um arranjo tetraédrico para formar uma estrutura rígida. Grafite: estrutura covalente gigante, com cada carbono covalentemente ligado a outros três átomos de carbono em um arranjo hexagonal.
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