La differenza fondamentale tra grafite e piombo è che la grafite è atossica e altamente stabile, mentre il piombo è tossico e instabile.
Cos'è la grafite?
La grafite è un allotropo del carbonio con una struttura cristallina stabile. È una forma di carbone ed è un minerale nativo. I minerali nativi sono sostanze contenenti un singolo elemento chimico che si trova in natura senza combinarsi con altri elementi. La grafite è la forma più stabile di carbonio che si presenta a temperatura e pressione standard. L'unità ripetitiva dell'allotropo della grafite è il carbonio (C). La grafite ha un sistema cristallino esagonale. Si presenta di colore nero ferroso o grigio acciaio e ha una lucentezza metallica. Il colore della striscia di grafite è nero (il colore del minerale finemente polverizzato).
La struttura cristallina della grafite presenta un reticolo a nido d'ape. È composta da fogli di grafene separati da una distanza di 0,335 nm. In questa struttura, la distanza tra gli atomi di carbonio è di 0,142 nm. Questi atomi di carbonio sono legati tra loro tramite legami covalenti, con un atomo di carbonio che presenta tre legami covalenti attorno a sé. La valenza di un atomo di carbonio è 4; pertanto, in ogni atomo di carbonio di questa struttura è presente un quarto elettrone non occupato. Questo elettrone è quindi libero di migrare, rendendo la grafite elettricamente conduttiva. La grafite naturale trova impiego in materiali refrattari, batterie, nella siderurgia, nella grafite espansa, nelle guarnizioni dei freni, nei rivestimenti per fonderie e nei lubrificanti.
Cos'è il piombo?
Il piombo è un elemento chimico con numero atomico 82 e simbolo chimico Pb. Si presenta allo stato metallico. È un metallo pesante, più denso della maggior parte dei materiali comuni che conosciamo. Inoltre, il piombo si presenta come un metallo morbido e malleabile con un punto di fusione relativamente basso. È facile da tagliare e ha una caratteristica sfumatura bluastra, oltre all'aspetto metallico grigio argenteo. Ancora più importante, il piombo ha il numero atomico più alto di qualsiasi altro elemento stabile.
Considerando le proprietà macroscopiche del piombo, esso presenta un'elevata densità, malleabilità, duttilità e un'alta resistenza alla corrosione grazie alla passivazione. Il piombo ha una struttura cubica a facce centrate compatta e un elevato peso atomico, che si traducono in una densità superiore a quella della maggior parte dei metalli comuni come ferro, rame e zinco. Rispetto alla maggior parte dei metalli, il piombo ha un punto di fusione molto basso e il suo punto di ebollizione è anche il più basso tra gli elementi del gruppo 14.
Il piombo tende a formare uno strato protettivo a contatto con l'aria. Il componente più comune di questo strato è il carbonato di piombo(II). Possono essere presenti anche solfati e cloruri. Questo strato rende la superficie del piombo metallico chimicamente inerte all'aria. Inoltre, il fluoro gassoso può reagire con il piombo a temperatura ambiente formando fluoruro di piombo(II). Una reazione simile si verifica anche con il cloro gassoso, ma richiede riscaldamento. Oltre a ciò, il piombo metallico è resistente all'acido solforico e all'acido fosforico, ma reagisce con l'acido cloridrico (HCl) e l'acido nitrico (HNO3). Acidi organici come l'acido acetico possono dissolvere il piombo in presenza di ossigeno. Allo stesso modo, acidi alcalini concentrati possono dissolvere il piombo formando plumbiti.
Da quando il piombo è stato vietato negli Stati Uniti nel 1978 come ingrediente nelle vernici a causa dei suoi effetti tossici, non è più stato utilizzato nella produzione di matite. Tuttavia, prima di allora, era la sostanza principale impiegata nella loro fabbricazione. Il piombo era riconosciuto come una sostanza piuttosto tossica per l'uomo. Pertanto, si sono cercati materiali sostitutivi per rimpiazzarlo nella produzione di matite.
Qual è la differenza tra grafite e piombo?
La grafite e il piombo sono elementi chimici importanti grazie alle loro utili proprietà e applicazioni. La differenza principale tra grafite e piombo risiede nel fatto che la grafite è atossica e altamente stabile, mentre il piombo è tossico e instabile.
Il piombo è un metallo di post-transizione relativamente poco reattivo. Possiamo illustrare il debole carattere metallico del piombo utilizzando la sua natura anfotera. Ad esempio, il piombo e gli ossidi di piombo reagiscono con acidi e basi e tendono a formare legami covalenti. I composti del piombo hanno spesso uno stato di ossidazione +2 anziché +4 (il +4 è lo stato di ossidazione più comune per gli elementi chimici del gruppo 14).
Data di pubblicazione: 08-lug-2022
