2. Почему графит электропроводен, а алмаз нет?
ток, т.к. нет частиц, которые переносили бы заряд. А 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.
Источник:
Решебник по химии за 11 класс (О.С.Габриелян, 2002 год),
задача №2
к главе «Глава 2. Строение вещества. §7. Гибридация электронных орбиталей и геометрия молекул».
Графит — свойства, виды, состав и применение
Область применения графита, описание и свойства. Виды природного и искусственного графита — химическая структура, механические и физические характеристики.
Графит (от др.-греч. γράφω — пишу) – это природный материал, относящийся к классу самородных элементов, аллотропная модификация углерода. Он имеет слоистую структуру. Каждый слой кристаллической решетки графита может по-разному располагаться по отношению друг к другу, образуя политипы. Графит находит свое применение в производственной и промышленной деятельности. Графитовые изделия отличаются повышенными эксплуатационными характеристиками. Графит устойчив к химическим и природным воздействиям, он достаточно прочный, хорошо проводит электрический ток, отличается низкой твердостью, относительной мягкостью, после воздействия высоких температур затвердевает. Плотность составляет 2.23 г/см 3 . Графит имеет металлический блеск и темно-серый цвет. Теплопроводность этого минерала достаточно большая, поэтому его используют для изготовления комплектующих деталей электрооборудования.
Структура и состав графита
Структура имеет свои определенные особенности. Атомы углерода ковалентно связаны между собой.
Модификаций природного минерала существует две:
- α-графит (гексагональный). В данной модификации половина атомов каждого из слоев располагается под и над центром шестиугольника.
- β-графит (ромбоэдрический). В этой модификации графита каждый четвертый слой атомов повторяет первый. В природе он в чистом виде не наблюдается. При температуре от 2500 до 3300К ромбоэдрический графит переходит полностью в гексагональный. Природный материал удобно представляется в гексагональных узлах.
Химический состав графита не отличается чистотой. В большом количестве (до 10-20%) присутствует зола, состоящая из разных составляющих (FeO, SiO2, Аl2O3, MgO, Р2О5, CuO, СаО и др.), газы (до 2%) и битумы, иногда вода.
Цвет преобладает железно-черный, доходя до стально-серого. Имеет сильный металловидный блеск; скрытокристаллические агрегаты не блестят, матовые. Показатель преломления графита Nm==l,93-2,07. На ощупь жирный, оставляет след на бумаге и пальцах. Удельный вес графита 2,09-2,23 (меняется исходя от степени дисперсности и присутствия тончайших пор), у шунгита 1,84-1,98. Обладает высокой электропроводностью, что связано с очень плотным расположением атомов в листах.
Графит не плавится, если накаливать в струе кислорода, то сгорает тяжелее в сравнении с алмазом. Улетучивается лишь в пламени вольтовой дуги, не плавясь. В кислотах не растворяется. В смеси с KNO3 порошок при нагревании дает вспышку.
Графит в природе
В природе содержится в гранитах, пирите. Он образуется в магматических и вулканических горных породах, скарнах и пегматитах при высоких температурах, встречается в кварцевых жилах с различными материалами, широко распространен в мраморе, кристаллических сланцах, гнейсах. В результате пиролиза под воздействием на каменноугольные отложения траппов образуются крупные залежи природного минерала.
Природный графит и его физико-химические особенности
Графит (происходит от греч. γραφο – писать) относится к минералам класса полуметаллов, является наиболее устойчивым в земной коре. Он является кристаллической разновидностью углерода. Достаточно мягкий, именно поэтому оставляет след на бумаге. В отличии от алмаза графит очень хорошо проводит электрический ток и тепло. Благодаря слоистой структуре под действием температур не плавится, а только меняет форму. Он образуется за счет метаморфизма горных пород, содержащих в составе органические остатки, на небольшой глубине.
По физико-химическим свойствам графит представляет собой кристаллическое тугоплавкое вещество, которое немного жирное на ощупь, имеет черную или серую окраску с характерным металлическим блеском. По сравнению с алмазом графит очень мягкий, даже мягче бумаги. Однако в отличие от других неметаллов он способен проводить электрический ток. Если рассматривать графит под микроскопом, то можно сразу заметить, что он состоит из отдельных чешуек. Все мы неоднократно видели это, когда писали графитовым карандашом – часть чешуек остается на бумаге.
Благодаря слоистой структуре атомной решетки атомы углерода расположены послойно, расстояние между слоями намного больше, чем между атомами в одном слое. Электроны, которые связывают слои между собой, образуют сплошное электронное облако – вот почему графит является проводником тока и имеет характерный металлический блеск.
Графит стойкий практически ко всем растворителм (то есть он является инертным), растворить его можно только в случае использования расплавленных металлов, имеющих высокую точку плавления. В результате такого растворения получают карбиды вольфрама, железа, титана.
В зависимости от структуры выделяют следующие разновидности графита:
— чешуйчатый – обладает наибольшей ценностью, поскольку графит имеет форму отдельных кристаллов, чешуек, размер которых составляет несколько миллиметров;
— плотнокристаллический – имеет гораздо меньший размер по сравнению с чешуйчатым и не превышает 1 мкм;
— скрытокристаллический – имеет будто несколько незавершенную структуру и содержит примеси.
Купить природный графит вы можете в компании «Завальевский графит». Наше предприятие обладает более 75-летним опытом в данной сфере. Все представленные товары соответствуют установленным стандартам качества. Наш графит не содержит никаких примесей и вредных элементов. Срок годности не ограничен. Были осуществлены многоэтапные проверки в европейских лабораториях, которые подтвердили отличное качество. Гарантируем своевременную доставку и постоянное сопровождение наших клиентов. Будем рады с вами сотрудничать.
- Эта же статья на украинском
7. Объясните, почему графит обладает электропроводностью, а алмаз — нет.
В молекуле графита в атомах углерода в образовании гибридных орбиталей участвуют 3 электрона, а один электрон остаётся негибридизированным, за счёт него графит и проводит электрический ток.
В кристалле алмаза в атомах углерода все 4 электрона задействованы в образовании связей друг с другом, поэтому он не проводит электрический ток, т.к. нет частиц, которые переносили бы заряд.
Присоединяйтесь к Telegram-группе @superresheba_11, делитесь своими решениями и пользуйтесь материалами, которые присылают другие участники группы!
of your page —>
Разделы
Категории
- Контрольные и самостоятельные
- Лабораторные и практические
- Контурные карты
Контакты
- ad@superresheba.by
SUPERRESHEBA
© «superresheba.by», 2014 — 2024. Использование материалов, авторские права на которые принадлежат superresheba.by, возможно только с прямой активной ссылкой на первоисточник. Категория интернет-ресурса 0+