質問: どうして鉛筆の芯のようなグラファイトは電気を通すのでしょうか?私の中途半端な知識ですと、金属結合のように自由電子があれば電気が通るのは分かるのですが・・・グラファイトは共有結合&分子間力?じゃありませんでしたっけ?
回答: 共有結合性結晶は一般には通電性がありません。これは結合のためお互いの電子が動けなくなるためなんですが、黒鉛には通電性があります。これはなぜか? というご質問ですね。(^^) 黒鉛(グラファイト)に含まれる炭素は価電子4つのうち3つが正三角形型の結合の手を作ります(sp2混成軌道といいます)。この3本をたくさん組み合わせて、平面を作ります。残り1個の電子はこの平面に対して垂直方向に手を伸ばすんですが、黒鉛ではこの1個の電子が金属結合の自由電子の様に原子から離れ分子の中を自由に動き回ります。この電子が電気の運び手となるため黒鉛には通電性が出てきます。 ちなみに同じ炭素単体でもダイアモンドの炭素は価電子4つがすべて正四面体頂点方向に結合の手を伸ばすので(sp3混成軌道といいます)、自由に動ける電子はありません。だから、通電性もありません。 黒鉛とダイヤモンドの構造がわかりやすいイラストで下記に紹介されています。こちらもご参照下さい。 ご参考になれば幸いです。--a_a 参考URL: