Página 89 - Libro de Química de Tercero de Bachillerato
Características y propiedades del carbono
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Usa la idea de las “4C”: clarity (pureza), cut (talla/forma), carat (tamaño) y color. El brillo está asociado al índice de refracción del diamante $$n=\frac{c}{v}$$. Relaciona: pureza+talla → brillo; brillo+tamaño → valor; baja pureza/forma irregular → aplicaciones industriales. [Diagrama: círculos de Brillo, Tamaño, Valor comercial, Forma y Aplicaciones alrededor de “Diamante”]
Análisis: Debes vincular propiedades del diamante con su precio y con los usos (joyería vs. industria).
Resolución paso a paso:
- Pureza (claridad): Menos inclusiones → más transmisión de luz → mayor brillo y valor comercial. Alta pureza → apto para joyería; baja pureza → aplicaciones industriales (abrasivos, brocas).
- Brillo: Proviene de su alto índice de refracción (≈2,42) y de la talla. Más brillo → mayor valor en gemas. En industria el brillo es irrelevante.
- Tamaño (quilates): A mayor tamaño y rareza, el precio por quilate aumenta de forma no lineal. Piezas pequeñas o polvo → útiles como abrasivo y para corte/pulido.
- Forma (talla/hábito): Una talla correcta maximiza el brillo y el valor (4C: carat, cut, color, clarity). Formas irregulares/chips → mejor para herramientas de corte.
Conclusión: La pureza y la talla potencian el brillo y elevan el valor comercial en joyería; el tamaño grande también. Material menos puro, pequeño o con formas irregulares se destina a aplicaciones de corte y abrasión.
Recuerda la regla: un material A puede rayar a B si $$H_A>H_B$$. En Mohs: $$H_{\text{diamante}}\approx10\;>\;H_{\text{vidrio}}\approx5.5$$. Piensa en la red covalente del diamante (enlaces C–C muy fuertes) y en la acción de una punta que concentra tensión.
Análisis: Se requiere justificar la capacidad de corte del diamante sobre el vidrio.
Resolución paso a paso:
- Dureza: El diamante tiene dureza 10 en la escala de Mohs; el vidrio ≈5,5. Un material más duro raya a otro más blando.
- Estructura: Red covalente 3D de enlaces C–C sp3 muy fuertes → gran resistencia al rayado.
- Mecánica del corte: Una punta de diamante concentra la fuerza y produce microfracturas en la superficie del vidrio, guiando la rotura controlada. Su alta conductividad térmica ayuda a disipar calor y mantener el filo.
Conclusión: El diamante corta vidrio porque es mucho más duro y sus aristas producen una raya/fractura en el vidrio, permitiendo separarlo a lo largo de esa línea.
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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: círculos superpuestos con etiquetas Brillo, Tamaño, Aplicaciones, Diamante, Valor comercial y Forma]
- Brillo
- Tamaño
- Aplicaciones
- Diamante
- Valor comercial
- Forma