黒鉛の電気伝導性

質問

炭素の同素体である、黒鉛は電気伝導性がありますがどうして黒鉛のみ電気がながれるのでしょう？

4つの価電子のうち隣り合う３つの炭素としか結合しておらず、余った1つの価電子が平面構造を自由に動けるからなのでしょうか？

電気伝導性はどのようなものが持っているのでしょうか？

回答No.2

noname#215361

高校化学の参考書にある記載内容を整理すると、次のようになります。

黒鉛は、炭素原子の価電子4個のうち3個が共有結合に使われ、残りの価電子1個は、結晶内を動くことができる。
このため、黒鉛は電気をよく導く。
一方、ダイヤモンドは、炭素原子がもつ4個の価電子が完全に共有結合に使われ、また、すべての原子が共有結合で結合しているため、電気を通さず、非常に硬く、融点が高い。
そして、黒鉛のこの性質は、金属の性質によく似ている。
金属結合における自由電子（価電子）は、特定の原子に固定されずに金属全体を自由に移動できるので、熱や電気の伝導性が大きい。

回答No.1

ORUKA1951

ダイヤモンドは、４つsp³混成軌道がそれぞれσ結合で結合していましたね。
黒鉛はsp²混成軌道が六角形網状の平面でσ結合をして残ったp軌道がπ結合していますから、π結合の電子は自由に移動できます。
　網状につながった炭素の骨格の上下両側が同じ形のπ結合でサンドイッチされている。

＞4つの価電子のうち隣り合う３つの炭素としか結合しておらず、余った1つの価電子
　いいえ、すべての価電子が結合に関わっています。

　添付図はベンゼンですが、これが延々と平面状につながっている