Question

Какая особенность строения графита объясняет его способность проводить ток? Объясните отсутствие электропроводности у алмаза.

Answer 1

Как известно и алмаз и графит - это Углерод. Так же мы знаем, что Углерод имеет 4 валентных электрона. Теперь обратим внимание на строение алмаза. В его кристаллах, а именно в атомах все 4 электрона образовывают связи с другими электронами других атомов и получается, что свободных электронов не остаётся, в отличии от графита. В в молекуле графита в атомах углерода в образовании гибридных орбиталей участвуют 3 электрона, а один электрон остается негибридизированным, за счет него графит и проводит электрический ток.

Answer 2

Графит и алмаз являются двумя различными аллотропными формами углерода, что означает, что они обладают различными структурами, хотя и состоят из одного и того же химического элемента. Особенности их структур объясняют разницу в их способности проводить электрический ток.

Графит обладает плоской, слоистой структурой, где каждый атом углерода связан с трёх другими атомами углерода в плоскости. Эти плоские слои атомов углерода расположены параллельно друг другу и легко сдвигаются друг относительно друга. Это делает графит мягким и позволяет электронам передвигаться по слоям сравнительно свободно. Каждый атом углерода в слое обладает одним незанятым электронным парами, которое формирует "море" свободных электронов. Этот электронный "море" является ответственным за проводимость тока в графите.

Алмаз, напротив, имеет трёхмерную кристаллическую структуру, где каждый атом углерода тесно связан с другими атомами углерода в прочной трёхмерной сетке. В этой структуре у атомов углерода нет свободных электронов, которые могли бы свободно передвигаться, и поэтому алмаз не обладает электропроводностью.

Таким образом, разница в структуре графита и алмаза объясняет их разную способность проводить ток: графит обладает хорошей электропроводностью из-за свободных электронов в плоской слоистой структуре, тогда как алмаз, имеющий кристаллическую трёхмерную структуру, является непроводящим материалом.