Página 89 - Libro de Química de Primero de Bachillerato
Características y propiedades del carbono
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Datos para la resolución:
Pista 1 – Propiedades clave: Revisa los parámetros que usa la gemología para valorar diamantes: las 4 C (Clarity – pureza, Color, Cut – corte/forma, Carat – tamaño). Relaciona cada uno con su precio en el mercado.
Pista 2 – Dureza: La dureza se mide con la escala de Mohs. El diamante ocupa el nivel 10. Reflexiona cómo un material más duro puede rayar (y por tanto cortar) a otro de menor dureza.
Pista 3 – Estructura atómica: Investiga la disposición tetraédrica del carbono en la red cristalina del diamante y cómo esto genera enlaces covalentes muy fuertes.
Explicación
Análisis de la pregunta: Debes describir cómo cada característica física del diamante (pureza, brillo, tamaño y forma) influye en su precio y en los usos que se le da. Luego, justificar la aplicación del diamante como herramienta para cortar vidrio.
Resolución paso a paso:
- Pureza: Un diamante con menos inclusiones se clasifica como de mayor pureza (claridad).
• Alta pureza → precios más altos debido a su rareza y mejor apariencia.
• Aplicaciones: joyería fina, piezas de inversión. - Brillo: El diamante posee un índice de refracción de 2,42; cuanto mejor esté cortado, mayor será su brillo (dispersiones y destellos).
• Mayor brillo → mayor valor en gemología.
• Aplicaciones: joyería de lujo, óptica de precisión. - Tamaño (quilates): El precio no crece linealmente; diamantes grandes (más quilates) son mucho más raros.
• Mayor tamaño → precio exponencialmente alto.
• Aplicaciones: piezas emblemáticas, inversiones, adornos de alto prestigio. - Forma (corte): El corte (redondo, princesa, esmeralda, etc.) afecta la reflexión interna de la luz.
• Cortes bien proporcionados → mejor brillo → mayor valor.
• Algunos cortes (industrial) priorizan ángulos agudos para herramientas. - Uso del diamante para cortar vidrio:
• El diamante es el material natural más duro (dureza 10 en la escala de Mohs).
• Su red cristalina de átomos de carbono unidos por enlaces covalentes muy fuertes resiste la abrasión.
• Al aplicar presión sobre el vidrio, el filo de un diamante crea microfracturas lineales que debilitan la estructura vítrea, permitiendo separarlo a lo largo de la línea marcada.
Conclusión: La pureza, brillo, tamaño y forma incrementan el valor comercial del diamante porque determinan su rareza, belleza y eficiencia óptica. Su extrema dureza, producto de la fuerte red covalente C–C, lo convierte en una herramienta ideal para cortar vidrio y otros materiales.
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4. Relaciono la pureza de un diamante, su brillo, tamaño y forma en razón de su valor comercial y aplicaciones. Explico ¿por qué este mineral sirve para cortar el vidrio?
[Diagrama: mapa de burbujas con “Diamante” en el centro y “Brillo”, “Tamaño”, “Forma”, “Valor comercial” y “Aplicaciones” alrededor]