ما هي الصيغة الكيميائية للجرافيت؟

الجرافيت، الصيغة الجزيئية: C، الوزن الجزيئي: 12.01، هو شكل من أشكال عنصر الكربون، حيث ترتبط كل ذرة كربون بثلاث ذرات كربون أخرى (مرتبة في شكل سداسي على شكل قرص العسل) لتكوين جزيء تساهمي. لأن كل ذرة كربون تبعث إلكترونًا، تلك التي يمكنها التحرك بحرية، لذا فإن الجرافيت موصل.

يعد الجرافيت أحد أنعم المعادن، وتشمل استخداماته صناعة أقلام الرصاص ومواد التشحيم. الكربون هو عنصر غير معدني يقع في المجموعة IVA للدورة الثانية من الجدول الدوري. يتشكل الجرافيت عند درجات حرارة عالية.

الجرافيت هو معدن بلوري من عناصر الكربون، وشبكته البلورية عبارة عن هيكل ذو طبقات سداسية. تبلغ المسافة بين كل طبقة شبكية 3.35 أمبير، والمسافة بين ذرات الكربون في نفس الطبقة الشبكية 1.42 أمبير. إنه نظام بلوري سداسي الشكل مع انقسام كامل الطبقات. سطح الانقسام عبارة عن روابط جزيئية بشكل أساسي، وأقل جاذبية للجزيئات، لذا فإن تعويمه الطبيعي جيد جدًا.

في بلورات الجرافيت، تشكل ذرات الكربون الموجودة في نفس الطبقة رابطة تساهمية مع تهجين sp2، وترتبط كل ذرة كربون بثلاث ذرات أخرى في ثلاث روابط تساهمية. تشكل ذرات الكربون الست حلقة سداسية متواصلة في نفس المستوى، وتمتد إلى بنية صفائحية، حيث يبلغ طول رابطة رابطة CC 142pm، وهو بالضبط ضمن نطاق طول الرابطة للبلورة الذرية، لذلك لنفس الطبقة ، إنها بلورة ذرية. ذرات الكربون في نفس المستوى لها مدار p واحد، والتي تتداخل مع بعضها البعض. تعتبر الإلكترونات حرة نسبيًا، أي ما يعادل الإلكترونات الحرة في المعادن، لذلك يمكن للجرافيت توصيل الحرارة والكهرباء، وهي خاصية بلورات المعادن. وبالتالي تصنف أيضا على أنها بلورات معدنية.

الطبقة الوسطى من كريستال الجرافيت مفصولة بمسافة 335م، والمسافة كبيرة. يتم دمجها مع قوة فان دير فالس، أي أن الطبقة تنتمي إلى البلورة الجزيئية. ومع ذلك، نظرًا لأن ارتباط ذرات الكربون في نفس الطبقة المستوية قوي جدًا ويصعب للغاية تدميره، فإن نقطة انحلال الجرافيت مرتفعة جدًا أيضًا وخصائصه الكيميائية مستقرة.

نظرًا لوضع الترابط الخاص به، لا يمكن اعتباره بلورة واحدة أو متعدد البلورات، يعتبر الجرافيت الآن بشكل عام بلورة مختلطة.