Tại sao Graphite dẫn điện?

Graphit dẫn điện vì nó sở hữu các điện tử phân chia trong cấu trúc của nó. Cách bố trí tổ ong của các nguyên tử cacbon xếp chồng lên nhau của than chì khiến một điện tử duy nhất không liên kết trong mỗi hình lục giác. Mỗi electron này tự do di chuyển trong cấu trúc, cho phép dẫn điện.

Electron phân vùng của graphite được biểu thị như một vòng ở trung tâm của cấu trúc C6. Sự phân định này dẫn đến độ dài liên kết bằng nhau giữa tất cả sáu liên kết trong mỗi tế bào tổ ong của cấu trúc graphite. Nếu các liên kết không bằng nhau, electron sẽ liên kết với hai nguyên tử có độ dài liên kết ngắn nhất. Graphit không phải là dạng thù hình duy nhất của cacbon sở hữu một điện tử phân vùng. C60 và graphene cũng là những dạng cacbon có tính phân chia electron này. Graphene đặc biệt thú vị bởi vì electron phân chia này bị giới hạn trong một mặt phẳng hoặc một vài mặt phẳng của nguyên tử. Điều này cho phép nó lướt qua các điện thế của hạt nhân carbon mà không có điện trở ít hoặc không có, dẫn đến độ dẫn điện gần như vô hạn. Mặc dù kim cương cũng là một dạng thù hình của cacbon, nhưng nó không dẫn điện vì 4 electron của mỗi nguyên tử cacbon nằm trong liên kết cộng hóa trị thuần túy với 4 nguyên tử lân cận gần nhất.