石墨原子結(jié)構(gòu)

發(fā)布時(shí)間：2025-11-05 | 來源：互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)載和整理

石墨結(jié)構(gòu)是礦物質(zhì)石墨的晶體結(jié)構(gòu)，為六邊形層狀。在石墨晶體中，同層的碳原子以sp2雜化形成共價(jià)鍵，每一個(gè)碳原子以三個(gè)共價(jià)鍵與另外三個(gè)原子相連。

石墨是碳質(zhì)元素結(jié)晶礦物，它的結(jié)晶格架為六邊形層狀結(jié)構(gòu)。每一網(wǎng)層間的距離為3.40?，同一網(wǎng)層中碳原子的間距為1．42?。屬六方晶系具完整的層狀解理。解理面以分子鍵為主，對分子吸引力較弱，故其天然可浮性很好。

石墨與金剛石、碳60、碳納米管等都是碳元素的單質(zhì)，它們互為同素異形體。六個(gè)碳原子在同一個(gè)平面上形成了正六連連形的環(huán)，伸展成片層結(jié)構(gòu)，這里C-C鍵的鍵長皆為142pm，這正好屬于原子晶體的鍵長范圍，所以對于同一層來說它是原子晶體。在同一平面的碳原子還各剩下一個(gè)p軌道，它們相互重疊。電子比較自由，相當(dāng)于金屬中的自由電子，所以石墨能導(dǎo)熱和導(dǎo)電，這正是金屬晶體特征。所以也歸類于金屬晶體。

石墨晶體中層與層之間相隔340pm，距離較大，是以范德華力結(jié)合起來的，即層與層之間屬于分子晶體。但是由于同一平面層上的碳原子間結(jié)合很強(qiáng)，極難破壞，所以石墨的溶點(diǎn)也很高，化學(xué)性質(zhì)也穩(wěn)定。

鑒于它的特殊的成鍵方式，不能單一的認(rèn)為是單晶體或者是多晶體，現(xiàn)在普遍認(rèn)為石墨是一種混合晶體。