Than chì, công thức phân tử: C, khối lượng phân tử: 12,01, là một dạng nguyên tố cacbon, mỗi nguyên tử cacbon được liên kết với ba 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 một chất dẫn điện.
Than chì là một trong những khoáng chất mềm nhất và công dụng của nó bao gồm làm đầu bút chì và chất bôi trơn.Cacbon là nguyên tố phi kim nằm ở nhóm IVA chu kì 2 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 carbon, và mạng tinh thể của nó là một 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 cắt nhiều lớp hoàn chỉnh.Bề mặt phân cắt chủ yếu là các liên kết phân tử, ít hấp dẫn các phân tử nên độ nổi tự nhiên rất tốt.
Trong tinh thể than chì, các nguyên tử cacbon trong cùng một lớp tạo thành liên kết cộng hóa trị theo kiểu lai hóa sp2 và mỗi nguyên tử cacbon liên kết với ba nguyên tử khác bằng ba liên kết cộng hóa trị.Sáu nguyên tử carbon tạo thành một vòng sáu vòng liên tục trong cùng một mặt phẳng, mở rộng thành cấu trúc phiến mỏng, trong đó độ dài liên kết của liên kết CC là 142pm, chính xác nằm 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 cacbon trong cùng một mặt phẳng có 1 obitan p, xen phủ lẫn nhau.Electron tương đối tự do, tương đương với điện tử tự do trong kim loại, do đó than chì có thể dẫn nhiệt và điện, đó là đặc tính của tinh thể kim loại.Do đó cũng được phân loại là tinh thể kim loại.
Lớp giữa của tinh thể than chì 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 phẳng rất mạnh và cực kỳ khó 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 tinh thể hoặc đa tinh thể, than chì hiện nay thường được coi là một tinh thể hỗn hợp.
Thời gian đăng bài: 31-07-2023