在石墨晶體中,同層的碳原子以sp2雜化形成共價(jià)鍵,每一個(gè)碳原子以三個(gè)共價(jià)鍵與另外三個(gè)原子相連。六個(gè)碳原子在同一個(gè)平面上形成了正六邊形的環(huán),擴(kuò)展成片層結(jié)構(gòu),這兒C-C鍵的鍵長(zhǎng)皆為142pm,這正好屬于原子晶體的鍵長(zhǎng)規(guī)模,因此對(duì)于同一層來(lái)說(shuō),它是原子晶體。在同一平面的碳原子還各剩下一個(gè)p軌道,它們相互重疊。電子比較自由,相當(dāng)于金屬中的自由電子,所以 石墨能導(dǎo)熱和導(dǎo)電,這正是金屬晶體特征。因此也歸類于金屬晶體。
石墨晶體中層與層之間相隔340pm,間隔較大,是以范德華力結(jié)合起來(lái)的,即層與層之間屬于分子晶體??墒?,由于同一平面層上的碳原子間結(jié)合很強(qiáng),極難損壞,所以石墨的熔點(diǎn)也很高,化學(xué)性質(zhì)也穩(wěn)定。
鑒于它的特別的成鍵方法,不能單一的認(rèn)為是單晶體或者是多晶體,按現(xiàn)代的表述方法,認(rèn)為石墨是一種混合晶體。
成因和產(chǎn)狀:石墨是在高溫下形成。散布最廣是石墨的蛻變礦床,系由富含有機(jī)質(zhì)或碳質(zhì)的沉積巖經(jīng)區(qū)域蛻變效果而成
我國(guó):山東省萊西市為我國(guó)石墨重要產(chǎn)地之一,石墨探明儲(chǔ)量687.11萬(wàn)噸,現(xiàn)保有儲(chǔ)量639.93萬(wàn)噸。另外吉林省磐石市也是石墨產(chǎn)地之一, 石墨儲(chǔ)量500 萬(wàn)噸。
世界:聞名產(chǎn)地:紐約Ticonderoga,馬達(dá)加斯加和Ceylon,我國(guó)以黑龍江雞西市柳毛為最大的產(chǎn)地。