El Grafito
1) Estructura del grafito y propiedades
Aunque el grafito está formado por carbono, igual que el diamante (son dos formas alotrópicas del mismo elemento, es decir, con distintaestructura), la diferencia en la forma en que se enlazan dichos átomos de carbono en ambas estructuras les confiere propiedades totalmente distintas.
La estructura del grafito está formada por capasplanas de átomos de carbono con hibridación sp2, formando hexágonos, en los que cada átomo de carbono está en el centro de un triángulo equilátero y unido a otros tres átomos de carbono, que serían losvértices del triángulo. Estos enlaces son C-C de tipo sigma, σ, entre un orbital sp2 de un carbono y el orbital sp2 del carbono vecino, y su distancia es de 0,142 nm. Esta distancia es el valorintermedio entre un enlace simple y un enlace doble, debido a que hay una serie de enlaces pi deslocalizados por encima y por debajo del plano de hexágonos. ¿A qué se deben estos enlaces pideslocalizados? Puesto que tenemos hibridación sp2 para los átomos de carbono, esto implica que cada uno de ellos tendrá un orbital p sin hibridar, que albergará un electrón desapareado. La configuraciónelectrónica de un carbono sp2 es: Como hemos dicho, este orbital p es perpendicular al plano de los hexágonos, y se superpone lateralmente con los 3 orbitales 2p de los átomos de carbono vecinos, de forma quela densidad electrónica se distribuye por encima y por debajo de las capas de hexágonos. Después, estas capas se apilan las unas sobre las otras, pero se trata de enlaces débiles, y por este motivoes un compuesto blando.
La distancia entre capas es muy grande, de 0,35 nm. Puesto que las capas, como decimos, se unen débilmente entre sí, el grafito es exfoliable y untuoso al tacto. Laexfoliación es lo que permite que el grafito se use para dibujar como mina de lápiz, ya que al frotar la mina sobre el papel se van desprendiendo capas. Además, por esta capacidad exfoliante, se usa como...
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