ダイヤモンドと黒鉛は電気を通しますか？

ダイヤモンドと黒鉛の意外な違い

同じ炭素でできているのに、性質がまったく違うのが、ダイヤモンドと黒鉛です。どちらも炭素の同素体ですが、その原子の並び方が大きく異なります。ダイヤモンドは非常に硬く、宝石としても有名ですが、電気はまったく通りません。一方、黒鉛はやわらかく、鉛筆の芯に使われていることで知られています。

実は、この2つの大きな違いの一つが電気を通すかどうかです。多くの共有結合の結晶は電気を伝えませんが、黒鉛はその例外。黒鉛の構造は層状になっていて、層の間では電子が比較的自由に動けるため、電気を通すことができるのです。この性質のおかげで、電池や電気化学の分野でも重宝されています。

一方のダイヤモンドは、すべての電子が強く結合しており、自由に動く電子がないため、絶縁体としての性質を持っています。見た目も使い道もまったく違う2つですが、実は「同じ素材」からできているというのは、とても興味深いですね。

このように、原子のつながり方のわずかな違いが、物質の性質を大きく変えること。黒鉛とダイヤモンドの違いは、化学の面白さを感じさせてくれます。