Aufbau
Aufbau von Graphit
Der kristallographische Aufbau von Graphit wird durch ein so genanntes Graphitgitter dargestellt. Es entsteht aus vielen übereinander liegenden Schichten. Jede Schicht besteht aus regelmäßigen Sechsecken (Bienenwabenmuster), auf deren Ecken Atome platziert sind. Jedes einzelne Kohlenstoffatom ist mit drei weiteren gleich weit entfernten Atomen über eine Elektronenpaarbindung verbunden.
Das Kohlenstoffatom besitzt vier Außenelektronen, von denen Drei durch die Elektronenpaarbindung festgelegt sind. Das vierte Außenelektron ist wie beim Metall frei beweglich. Die hervorragende Leitfähigkeit sowie der metallische Glanz sind hierauf zurückzuführen. Darüber hinaus blockieren die freibeweglichen Außenelektronen das Licht und machen somit Graphit lichtundurchlässig.
Der Abstand zwischen den Schichten ist größer als der Abstand zwischen den Kohlenstoffatomen einer Schicht. Der Grund hierfür liegt bei der geringen Anziehungskraft. Das führt dazu, dass die Schichten sich gegeneinander verschieben lassen. Die geringe Härte des Graphits und seine Blättrigkeit können somit abgeleitet werden.
Die Dichte von Graphit ist wesentlich geringer als bei Diamanten, da die Kohlenstoffatome weiter auseinander liegen. Trotzdem besitzt Graphit sehr viele Atome innerhalb der Schichten, die für die enorme Wärmebeständigkeit und für die Unlöslichkeit verantwortlich sind.
