KIM CƯƠNG VÀ THAN CHÌ: CÙNG NGUYÊN TỐ
NHƯNG KHÁC HÌNH DẠNG
Vào năm 1796, một nhà hóa học ở Luân Đôn nẩy ra ý muốn đốt cháy kim cương, dưới tia lửa kim cương cháy biến thành cacbon dioxyt. Từ đó tìm ra được một sự thực kim cương chính là một dạng của cacbon. Vào đầu thế kỷ này, các nhà khoa học lại chứng minh được rằng than chì cũng chính là cacbon. Từ đó chứng minh rằng Kim cương rắn chắc cũng như than chì mền mại vốn là hai ''anh em sinh đôi''.
Người ta còn biết rằng viên Kim cương quý giá lóe mắt chính là Kim cương có chứa tạp chất. Còn Kim cương tinh khiết thì lại trong suất không màu. Kim cương nặng gấp ba lần trọng khối nước có cùng thể tích, và đặc biệt cứng, có thể dùng để khắc vạch lên thủy tinh. Cũng như để chế tạo mũi khoan dầu mỏ.
Than chì là những tinh thể có dạng vảy mỏng, màu xám đen, không trong suốt. Trái với Kim cương, than chì là một trong những khoáng vật mềm, rất mềm. Người ta có thể dùng than chì trộn với đất sét để làm ruột bút chì. Nếu lượng đất sét đưa vào hỗn hợp càng nhiều thì bút chì càng cứng. Lõi than trong các thỏi pin khô cũng được chế tạo bằng than chì. Muội than chính là bột than rất mịn là loại cacbon tương đối thuần khiết ở dạng không định hình. Muội than là chất màu chủ yếu trong loại mực in dầu mầu đen.
Kim cương than chì là muội than có dạng bề ngoài khác nhau nhưng cùng thuộc một nguyên tố là cacbon tạo nên. Các nhà khoa học gọi loại vật chất do cùng một nguyên tố nhưng có tính chất khác nhau là loại cùng nguyên tố mà khác hình sáng.
Vì sao các chất do cùng một loại nguyên tử là cacbon tạo ra mà lại có diện mạo bên ngoài khác nhau? Qua nghiên cứu, các nhà khoa học nhận thấy đó là do cách sắp xếp khác nhau của các nguyên tử mà ra.
Kim cương là cacbon kết tinh theo kiểu mỗi nguyên tử cacbon được bao bọc chung quanh bằng bốn nguyên tử cacbơn cách đều nhau, giữa các nguyên tử làm thành một lực tương tác giống nhau. Còn trong than chì một nguyên tử cacbon cách các nguyên tử cacbon lân cận không đều nhau. Các nguyên tử cacbon ở xa có lực hút yếu hơn nên dễ dàng tách ra, vì vậy Kim cương và than chì có ''tính'' cứng mềm khác nhau.
Trong thế giới hóa học có nhiều trường hợp tuy thuộc cùng một nguyên tố nhưng dáng khác nhau. Ví dụ phospho, lưu huỳnh; sắt. Mỗi một trong chúng tuy. cùng là một nguyên tố nhưng biểu hiện bên ngoài khác nhau. Các loại chất này tuy cùng là một đơn chất nhưng do cách sắp xếp các nguyên tử bên trong khác nhau nên có hình dáng bên ngoài khác nhau.
