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為什麼石墨可以導電

特殊的晶體結構和電子配置

石墨可以導電的主要原因在於其特殊的晶體結構和電子配置。以下是詳細介紹:

石墨由一層層的六角形碳原子構成,這些層狀結構通過較弱的範德華力相互連接,使得電子可以在層與層之間自由移動。在每一層內,碳原子以六角形環狀排列,形成強烈的共價鍵,這些碳原子通過sp2雜化軌道形成一箇離域的大π鍵,使得電子能夠在這些平面內自由流動。

每個碳原子除了參與形成共價鍵的三個電子外,還有一箇未參與共價鍵的電子,這個電子可以在電場作用下自由移動,形成電流。因此,石墨具有良好的導電性,尤其在層內的導電性更爲顯著,層間的導電性相對較弱。