흑연, 분자식: C, 분자량: 12.01은 탄소 원소의 한 형태이며, 각 탄소 원자는 3개의 다른 탄소 원자(벌집 모양의 육각형으로 배열)로 연결되어 공유 분자를 형성합니다. 각 탄소 원자는 자유롭게 움직일 수 있는 전자를 방출하므로 흑연은 전도체입니다.
흑연은 가장 부드러운 광물 중 하나이며, 연필심과 윤활제 제조에 사용됩니다. 탄소는 주기율표의 두 번째 주기 IVA족에 위치한 비금속 원소입니다. 흑연은 고온에서 형성됩니다.
흑연은 탄소원소의 결정광물이며, 그 결정격자는 육각형의 층상구조를 이루고 있다. 각 메쉬 층 사이의 거리는 3.35A이고, 동일한 메쉬 층의 탄소 원자 간격은 1.42A입니다. 이는 완전한 층상 분열을 갖는 육각형 결정 시스템입니다. 분열 표면은 주로 분자 결합으로 분자에 대한 매력이 적기 때문에 자연적인 부유물이 매우 좋습니다.
흑연 결정에서는 같은 층의 탄소 원자가 sp2 혼성화로 공유 결합을 형성하고, 각 탄소 원자는 3개의 공유 결합으로 다른 3개의 원자와 연결됩니다. 6개의 탄소 원자는 동일한 평면에서 6개의 연속 고리를 형성하여 라멜라 구조로 확장되는데, 여기서 CC 결합의 결합 길이는 142pm으로 정확히 원자 결정의 결합 길이 범위 내에 있으므로 동일한 층의 경우 , 그것은 원자 결정입니다. 같은 평면에 있는 탄소 원자는 서로 겹치는 하나의 p 궤도를 가지고 있습니다. 전자는 상대적으로 자유로우며 금속의 자유전자와 동일하므로 흑연은 금속 결정의 특성인 열과 전기를 전도할 수 있습니다. 따라서 금속 결정으로도 분류됩니다.
흑연 결정의 중간층은 335pm만큼 분리되어 있으며 거리가 큽니다. 이는 반 데르 발스 힘과 결합됩니다. 즉, 해당 층은 분자 결정에 속합니다. 그러나 동일한 평면층에 있는 탄소 원자의 결합은 매우 강하고 파괴하기가 극히 어렵기 때문에 흑연의 용해점도 매우 높고 화학적 성질이 안정적입니다.
특수한 결합 방식으로 인해 단결정이나 다결정으로 간주될 수 없지만 흑연은 이제 일반적으로 혼합 결정으로 간주됩니다.
게시 시간: 2023년 7월 31일