Яка хімічна формула графіту?

Графіт та його хімічна формула

Графіт, як і алмаз та вуглецеві нанотрубки, є алотропом вуглецю. Хімічна формула графіту (символ ) - C. C знаходиться в 14 групі періодичної системи Менделєєва. Він складається з шаруватої структури атомів вуглецю з гексагональною плоскою сітчастою структурою і є неметалічним мінералом. Ці шари можуть легко ковзати один по одному, що робить графіт дуже змащувальним.

Графіт має дві форми упаковки: одна з них - це гексагональна кристалічна системаа інша - орторомбічна кристалічна система. На орторомбічну кристалічну систему припадає 20%-30% з природний графіта після обробки при високій температурі 3000 градусів за Цельсієм він перетвориться на гексагональну кристалічну систему. Вчені вважають, що кристалів з ідеальною структурою не існує.

Фізичні властивості графіту

Колір графіту темно-сірий, матеріал тонкий, м'який і жирний. Твердість становить 1-2, а питома вага - 1,9-2,3. За відсутності кисню його температура плавлення перевищує 3000 градусів за Цельсієм, це один з найбільш термостійких мінералів.

Крім того, його шарувата структура зумовлює унікальні фізичні властивості. Слабкі сили Ван-дер-Ваальса утримують шари вуглецю разом, дозволяючи їм легко ковзати один по одному. Ця характеристика робить графіт ефективним мастилом. Крім того, він також має високу температуру плавлення і хорошу термічну стабільність завдяки міцним ковалентним зв'язкам всередині вуглецевого шару.

Електро- та теплопровідність

Електропровідність графіту обумовлена його унікальною кристалічною структурою. Складений з гексагональних шарів, кожен атом вуглецю в графіті ковалентно пов'язаний з трьома іншими. Четвертий електрон зовнішньої оболонки кожного атома вуглецю може вільно рухатися вздовж шарів, утворюючи "море" делокалізованих електронів. Ці електрони є невід'ємною частиною його високої електропровідності, що забезпечує ефективну передачу електрики при подачі напруги.

Так само його унікальна структура відповідає за значну теплопровідність. Систематичне та гексагональне нашарування атомів вуглецю сприяє ефективній передачі теплової енергії через коливання цих атомів. Це явище, фононна провідність, відповідає за його чудові теплопровідні властивості.

Примітно, що теплопровідність графіту анізотропна, тобто змінюється залежно від напрямку теплового потоку. Він демонструє високу теплопровідність паралельно шарам завдяки щільно упакованим атомам вуглецю та ефективній фононній провідності. І навпаки, теплопровідність відносно низька перпендикулярно до шарів через більшу відстань між цими шарами і меншу атомну взаємодію.

Використання графіту

Від олівців до батарейок

Широкий спектр застосувань графіту пов'язаний з його хімічною структурою. Він діє як мастило, тому з нього можна зробити олівець - шар вуглецю ковзає по паперу, залишаючи слід з вуглецевих слідів (слідів олівця). В електроніці його провідність дозволяє використовувати його в батарейки і як електроди.

Високотехнологічне промислове та технологічне використання

Високотемпературна стабільність і корозійна стійкість графіту забезпечили йому особливе застосування в таких галузях промисловості, як графітові електроди для електросталеплавильного виробництва та виплавки інших металів і сплавів.

Графіт, який використовується як електрод, буває трьох типів: Графітові електроди RP, HP і UHP. Металургійні заводи можуть використовувати їх в електродугових печах, печах-ковшах і дугових печах під флюсом для виплавки сталі.

У технологіях ви можете використовувати його в радіатори для відведення тепла від електронні компоненти. Навіть у сфері ядерної енергетики його використовують як сповільнювач нейтронів у деяких типах ядерних реакторів.

На завершення

Графіт - це унікальна форма вуглецю, його хімічна формула С вказує на його склад, де кожен атом вуглецю пов'язаний з трьома іншими атомами в гексагональній структурі решітки. Таке розташування надає графіту виняткових властивостей, таких як змащувальні властивості, електропровідність і термостійкість.

Знання хімічної формули графіту допомагає зрозуміти його молекулярну структуру і підкреслює його важливість в металургіявуглецевий графіт використовується в металургії, хімічній промисловості, електроніці, накопичувачах енергії та інших промислових галузях. Заглиблюючись у формулу вуглецевого графіту, ми отримуємо глибше розуміння цієї чудової речовини та її різноманітного застосування.