Grafit neboli tuha patří mezi nejčastěji používané materiály na planetě, který nalézáme ve všem - od tužek až po jaderné reaktory. Ale proč grafit vede elektřinu?
Grafit je nejměkčí nerost a současně nejčastější přírodní modfikace uhlíku. Ten je typickým zástupcem nekovů, ale i přesto grafit dokáže velmi dobře vést elektrický proud. Je to dáno jeho strukturou. Uhlík má i jiné vlastnosti, které jsou podobné kovům (např. lesk). Kovy vedou elektřinu, protože mají volné elektrony, které působí jako nosiče náboje. Grafit je vyroben z atomů uhlíku, které mají 4 valenční elektrony (3 z nich jsou silně poutány s jinými atomy, zatímco 1 je ponechán volný - "delokalizovaný"). "Nadbytečný" elektron má schopnost pohybovat se po uhlíkových vrstvách – připojením vodiče ke zdroji napětí se pohyb elektronů usměrní a ty se budou pohybovat od záporného ke kladnému pólu zdroje.
Jelikož je grafit dobře vodivý, lze ho široce využívat. Často je součástí elektromotorů domácích spotřebičů nebo se používá při výrobě elektrod.
Proč diamant nevede elektrický proud?
I diamanty jsou vyrobeny z uhlíku, ale jejich struktura je výrazně odlišná. V diamantech není žádný volný elektron, protože všechny 4 elektrony tvoří silné kovalentní vazby s jinými atomy. A proto je dimanat nejtvrdší přírodní nerost.
Vyzkoušejte si pokus s grafitem:
Zdroje: