石墨，也就是碳。它为什么会放出自由电子，从而可以导电？

Question

石墨的共价结构是一个六边形。也就是说石墨有三个共价电子。自己本来有四个，加上共价的三个。这只有七个电子，可为什么还要放出一个自由电子呢？它连八隅体都维持不了啊！

Answer 1

这是因为在石墨中同一层的碳原子与其它碳原子只形成3个共价键,每个碳原子还有一个未成对的电子，由于石墨是层状结构，这些未成对的电子可以在层与层之间自由移动,所以石墨能够导电。追问

没错，他们形成三个共价键后，外层的电子就有六个共享的电子。碳元素最外的电子层原本有四个电子，现在拿出三个形成共价键，外层电子就有三个共享的电子对（六颗电子）加上一个孤电子。这时，石墨外电子层就有7个电子。这是形成不了八隅体的。而这时，它还要放一个孤电子出来。外层电子就只有6个。比结合前还多两个。就更加不稳定了。那么，它为什么要这样去结合呢？元素的键合是为了趋向稳定的状态。

追答

这就要用到杂化轨道理论了，碳原子以sp²æ‚化方式形成碳碳键,另外一个p电子垂直于这个平面,在晶体中形成大π键,所以是稳定的。

追问

也就是说，这个时候，石墨中的碳元素的最外层电子只有六个？它并非八隅体？

追答

并非八隅体是肯定的，但通常不说最外层电子只有六个，因为毕竟出现了杂化轨道。

Answer 2

石墨是单层碳原子排列，则有金属性的结构，有电子可在晶体中自由活动，所以可导电。

Answer 3

石墨是混合晶体，具有共价键，金属键，范德华力。同层晶片有大π键，电子离域，所以可以导电。

Answer 4

形成了π键后不就是八电子了吗？ 我的问题是 为什么说石墨层与层间会不牢固呢？难道π键不牢固？ 这同烯烃中的π键差别这么大吗