黒鉛のパイ電子

質問

黒鉛が平面構造をとり、伝導性があることを
高校時代に習いました。
ふとベンゼンの構造式を見て思ったのですが、
ベンゼンについている水素をすべて炭素二重結合に置き換えると丁度カーボンだなぁ。。と。
すると、黒鉛の伝導性って、電子が共鳴しているから生じることなんですかねぇ。。
よろしくお願いいたします。

回答No.2

sak_sak · ベストアンサー

π電子が自由に平面内を動き回れるわけですからね。
その意味では「共鳴」といえるでしょう。
ただ「共鳴」というのは、構造式の書き方に縛られているが故の苦肉の策でもあるようで、共鳴と呼ぶこと自体がおかしいんじゃないか、と大学で教わった気がします。

ノーベル化学賞を受賞された白川英樹氏の研究は、質問者さんの興味と関連しているように思います。

No.1さんの話を私も考えたことありましたが「応用すればダイヤモンド作れるかな」なんて思いました(笑)。

回答No.1

noname#62864

そうですね。その通りだと思います。
π電子が金属における自由電子のような働きをしているわけです。だから、少しだけ金属光沢のようなものがあるわけです。
しかし、電子は完全には「自由」ではないので、金属ほどは電導度が高くないのでしょう。

余談ですが、ベンゼン→黒鉛ならば、メタン→ダイヤモンドとも言えます。
メタンの水素をメチル基で置き換え、それについている水素もメチル基で置き換えて・・・ということを繰り返せばダイヤモンドの結晶になります。
ただし、途中で６員環構造（シクロヘキサン構造）を作る必要がありますが。