Than chì, công thức phân tử: C, trọng lượng phân tử: 12,01, là một dạng của nguyên tố cacbon, mỗi nguyên tử cacbon được liên kết bởi 3 nguyên tử cacbon khác (sắp xếp theo hình lục giác tổ ong) để tạo thành phân tử cộng hóa trị. Bởi vì mỗi nguyên tử carbon phát ra một electron, những electron có thể chuyển động tự do, nên than chì là chất dẫn điện.
Than chì là một trong những khoáng chất mềm nhất và được sử dụng làm ruột bút chì và chất bôi trơn. Carbon là một nguyên tố phi kim loại nằm trong nhóm IVA chu kỳ thứ hai của bảng tuần hoàn. Than chì được hình thành ở nhiệt độ cao.
Than chì là một khoáng chất kết tinh của các nguyên tố cacbon và mạng tinh thể của nó là cấu trúc phân lớp hình lục giác. Khoảng cách giữa mỗi lớp lưới là 3,35A và khoảng cách giữa các nguyên tử carbon trong cùng một lớp lưới là 1,42A. Nó là một hệ tinh thể hình lục giác với sự phân chia lớp hoàn chỉnh. Bề mặt phân cắt chủ yếu là các liên kết phân tử, kém hấp dẫn với các phân tử nên độ nổi tự nhiên của nó rất tốt.
Trong tinh thể than chì, các nguyên tử cacbon trong cùng một lớp tạo thành liên kết cộng hóa trị với sự lai hóa sp2 và mỗi nguyên tử cacbon được kết nối với ba nguyên tử khác bằng ba liên kết cộng hóa trị. Sáu nguyên tử carbon tạo thành một vòng sáu liên tục trong cùng một mặt phẳng, kéo dài thành cấu trúc lamella, trong đó độ dài liên kết của liên kết CC là 142pm, nằm chính xác trong phạm vi độ dài liên kết của tinh thể nguyên tử, do đó, đối với cùng một lớp , nó là một tinh thể nguyên tử. Các nguyên tử carbon trong cùng một mặt phẳng có một quỹ đạo p chồng lên nhau. Các electron tương đối tự do, tương đương với các electron tự do trong kim loại nên than chì có thể dẫn nhiệt và dẫn điện, đây là đặc tính của tinh thể kim loại. Do đó cũng được phân loại là tinh thể kim loại.
Lớp tinh thể than chì ở giữa cách nhau 335pm và khoảng cách lớn. Nó được kết hợp với lực van der Waals, nghĩa là lớp thuộc về tinh thể phân tử. Tuy nhiên, do liên kết của các nguyên tử carbon trong cùng một lớp mặt phẳng rất mạnh và cực kỳ khó bị phá hủy nên điểm hòa tan của than chì cũng rất cao và tính chất hóa học của nó ổn định.
Do chế độ liên kết đặc biệt của nó, không thể được coi là một tinh thể đơn lẻ hoặc đa tinh thể, than chì hiện nay thường được coi là một tinh thể hỗn hợp.
Thời gian đăng: 31-07-2023