Categorie
Domande di Internet

se dato abbastanza calore il diamante si scioglierà in liquido come il vetro perché o perché no?

Bentornati ad un'altra incredibile edizione delle domande di cultura generale!

872 utenti della rete avevano questa curiosità: Spiegami: se dato abbastanza calore il diamante si scioglierà in liquido come il vetro perché o perché no?
Spiegami: se dato abbastanza calore il diamante si scioglierà in un liquido come il vetro perché o perché no?

Ed ecco le risposte:

Dichiarazione di non responsabilità: i numeri specifici potrebbero essere sbagliati, ma il punto generale è ancora valido. Il carbonio è un materiale strano.

In breve: se lo è Appena il calore viene applicato, quindi no, un diamante non si “scioglierà”.

Questo perché i diamanti sono fatti di carbonio puro, che, alla normale pressione superficiale dell'aria (quella che stai sperimentando in questo momento) non ha una fase liquida. Diamo un'occhiata a tre potenziali esempi.

Se riscaldi un diamante all'aria aperta, alla fine (a una temperatura di circa 850 gradi Celsius o 1562 Fahrenheit, anche inferiore se c'è più ossigeno disponibile) brucerà. Ciò accade quando il carbonio reagisce con l'ossigeno nell'atmosfera e si lega con esso, bruciando il diamante fino a quando tutto ciò che rimane è anidride carbonica.

Se invece riscaldi il diamante nel vuoto (mentre questo avviene gradualmente a qualsiasi temperatura, la temperatura di 1900 gradi Celsius/3452 gradi Fahrenheit è dove questo accelera davvero) diventa grafite. I diamanti sono fatti di carbonio puro che si lega sotto un'immensa pressione e calore, risultando in una sorta di struttura cristallina simile a una gabbia (la forma che assumono gli atomi di carbonio quando sono legati) composta da atomi di carbonio che sono ciascuno legato ad altri quattro atomi di carbonio in un serie ripetuta. Riscaldare questi legami nel vuoto senza ricreare la pressione li destabilizza e li converte nell'altra forma pura di carbonio: la grafite. La struttura cristallina della grafite è costituita da atomi di carbonio a cui ciascuno è legato tre altri atomi di carbonio in uno strato piatto che si accumula su se stesso. I legami tra gli strati sono molto, molto deboli e gli strati si separeranno per semplice attrito, motivo per cui la grafite è così eccezionale per la scrittura. Se continui a riscaldare ulteriormente il materiale (fino a circa 3726,88 gradi Celsius/6740,33), finirai con il gas di carbonio mentre la grafite sublima (il processo della materia che passa direttamente da uno stato solido a uno stato gassoso).

Ora, se invece crei un ambiente con un gas nobile (o qualcos'altro che non reagisca chimicamente con il carbonio e lo bruci) e (in qualche modo) aumenti la pressione a un livello estremo (a circa 98692,3 volte la pressione tipica che sentire sulla superficie terrestre) e aumentare il calore fino a 4500 gradi Celsius/8132 gradi Fahrenheit, vedrai sciogliersi un diamante. Questo perché il carbonio ha richiesto sia una temperatura che una pressione immensamente elevate per entrare nel suo stato liquido. Tuttavia, non sono sicuro che il carbonio fuso sia simile al vetro fuso.

Ogni sostanza sulla terra ha quello che viene chiamato un “diagramma di fase”. Questo mostra quali temperature e pressioni creeranno determinate fasi di quella materia (cioè gassosa, liquida, solida). Il diagramma di fase del diamante mostra che l'unico modo per il diamante di diventare liquido è che ci sia 0,01 Giga pascal di pressione. È 100 volte maggiore la pressione dell'aria a livello del mare. Ciò richiede anche temperature di circa 4500 Kelvin (circa 7600 ° F).

Quindi sì, dato abbastanza calore E pressione, potresti creare un diamante liquido.

Tuttavia non possiamo davvero replicarlo sulla superficie del nostro pianeta. Possiamo bruciare il diamante però. I legami di carbonio si rompono semplicemente per formare gas di carbonio con ossigeno.

Modifica: anche quando è un liquido non lo riconosceresti come un diamante. Sarebbe solo carbone liquido. Tutto il diamante è una struttura ripetitiva altamente regolare di legami carbonio-carbonio che può essere prodotta solo all'interno di situazioni di alta pressione e temperatura come il mantello dei pianeti al rovescio.

In un'atmosfera, brucerebbe effettivamente e diventerebbe CO2. In un ambiente inerte dovrebbe diventare carbonio liquido, e quindi diventerebbe carbonio liquido, ma probabilmente brucerebbe attraverso qualsiasi contenitore in cui lo metti

Altre persone hanno dato risposte migliori di me, ma riscaldando sufficientemente i diamanti in presenza di ossigeno si produce anidride carbonica.

Ecco un video in cui qualcuno brucia diamanti per produrre CO2 e poi carbonizza l'acqua con essa. https://youtu.be/n0wvDwSnzcw

Trovo questo canale YouTube molto divertente

La risposta più semplice è no, i diamanti (carbonio puro) in circostanze normali non hanno una fase liquida. Applica abbastanza calore, forse un po'di ossigeno in più, e sì, vedrai bruciare un diamante. Ora, cambia l'ambiente, mettilo nel vuoto, aggiungi dei gas, ecc., aggiungi un po'di calore e si trasformerà in grafite con proprietà diverse. Un buon posto per ulteriori ricerche sarebbero i giganti gassosi esterni dove possono effettivamente piovere diamanti nelle aree atmosferiche più spesse, ma in cosa si trasformano quando si avvicinano al calore e alla pressione del nucleo del pianeta?