Алмаз и сажа — «близкие родственники», поскольку почти на 100 процентов состоят из одного химического элемента — углерода.
Сажа
Она представляет собой сыпучее вещество черного цвета. Она состоит более чем на 90 процентов из углерода. В отличие от алмаза, она имеет неупорядоченное строение, а форма ее частиц близка к сферической.
Что касается структуры сажи, то она сравнительно легко разрушается механическим воздействием, но быстро восстанавливается, если воздействие прекращается. Сажу по-другому называют техническим углеродом, который получается при неполном сгорании углеродсодержащих веществ при температуре от 1200 до 1700°С. В полный состав сажи входит: водород, сера, кислород и зола.
В настоящее время в мире производится более 10 миллионов тонн в год технического углерода. Основными потребителями являются резиновая и пластмассовая промышленность.
Чтобы продемонстрировать, как получается сажа, учитель может поджечь кусочек резины.
Алмаз
Меньше 300 лет назад химик Т. Смитсон полностью сжег алмаз и получил в конечном счете углекислый газ. Своим опытом он подтвердил, что алмаз — это почти чистый углерод. Вскоре люди научились делать из углерода искусственные алмазы. Алмазы являются самыми дорогими драгоценными камнями. В алмазе атомы углерода связаны между собой ковалентными сигма-связями. Это самый прочный вид химической связи в природе.
Ячейка алмаза, имеет форму куба. В состав алмаза могут входить следующие элементы: вода, гранит, кальций, магний и другие. Данные вещества могут нарушить структуру алмаза, поэтому в идеале они там не должны присутствовать. Алмазы имеют простой состав, но сложное строение, поэтому их изучают и по сей день.
При дистанционном обучении в онлайн школах обычно у учителя припасен маленький кусочек алмаза, которым он разрезает стекло на уроках, чтобы продемонстрировать ученикам одно из свойств камня.