Conductivitate electrică ridicată - metal - o enciclopedie mare de petrol și gaze, articol, pagina 3

Conductibilitate electrică ridicată - metal

Metalele sunt substanțe cu o bună conductivitate electrică cu rezistență specifică p 10 - 7 - - 10 - 8 ohm, conductivitate termică ridicată, viscozitate, ductilitate. Conductibilitatea electrică ridicată a metalelor se explică prin faptul că electronii de valență nu aparțin atomilor individuali, ci întregii rețele cristaline. Acești electroni sunt numiți liberi. [31]







Dispozițiile de mai sus permit explicarea proprietăților caracteristice ale metalelor. Conductibilitatea electrică ridicată a metalelor se explică prin prezența electronilor liberi în ele, care, sub influența chiar unei mici diferențe de potențial, se deplasează de la polul negativ la cel pozitiv. Pe măsură ce crește temperatura, vibrațiile ionilor (atomilor) se amplifică, ceea ce împiedică mișcarea rectilinie a electronilor, ca urmare a faptului că rezistivitatea electrică crește. La temperaturi scăzute, mișcarea vibrațională a ionilor (atomilor) scade puternic și conductivitatea electrică crește brusc. Rezistența la zero absolută a multor metale este practic absentă. Conductibilitatea termică ridicată a metalelor se datorează atât mobilității mari a electronilor liberi, cât și mișcării vibraționale a ionilor (atomilor), rezultând o egalizare rapidă a temperaturii în masa metalului. [32]

Dispozițiile de mai sus permit explicarea proprietăților caracteristice ale metalelor. Conductibilitatea electrică ridicată a metalelor se explică prin prezența electronilor liberi în ele, care se deplasează în câmpul potențial al rețelei. Pe măsură ce crește temperatura, vibrațiile ionilor (atomilor) cresc, se formează locurile de muncă și se încălcă periodicitatea obișnuită a câmpului potențial, ceea ce împiedică mișcarea electronilor, ca urmare a faptului că rezistivitatea electrică crește. La temperaturi scăzute, mișcarea vibrațională a ionilor (atomilor) scade puternic și conductivitatea electrică crește. Pentru unele metale, ca urmare a formării perechilor de electroni care se mișcă într-o manieră ordonată la temperaturi foarte scăzute (20 K), conductivitatea electrică devine infinită și - fenomenul supraconductivității. Conductibilitatea termică ridicată a metalelor este cauzată de mobilitatea înaltă a electronilor liberi și, într-o măsură mai mică, de mișcarea vibrațională a ionilor. [33]

Spre deosebire de compușii ionici și covalenți, metalele se disting prin conductivitatea electrică ridicată și conductivitatea termică. Conductibilitatea electrică ridicată a metalelor indică faptul că electronii se pot mișca liber în tot volumul său. Cu alte cuvinte, un metal poate fi privit ca un cristal, la locurile de zăbrele ale căror ioni sunt legați de electroni în uz comun, adică în metale există o legătură chimică puternic ne-localizată. Setul de electroni care furnizează această conexiune se numește gaz de electroni. [34]







Toate metalele au o conductivitate electrică ridicată. Motivul pentru conductivitatea electrică ridicată a metalelor este cuplarea slabă a gazului de electroni cu ioni încărcați pozitiv. Este suficient să se aplice o mică diferență în potențialele electrice la capetele corpului metalic pentru a provoca mișcarea gazului de electroni - curentul electric. [36]

Atomii pozitiv încărcați sunt legături de valență), sunt înconjurați de un gaz de electroni, care se poate mișca liber. Aceasta explică conductivitatea electrică ridicată a metalelor. [37]

Electronii liberi se mișcă prin volumul metalului, ca și cum nu ar observa ionii care se găsesc în nodurile rețelei cristaline. Aceasta explică conductivitatea electrică ridicată a metalelor. [38]

Datorită socializării electronilor, atomii devin ioni încărcați pozitiv, care curg în jurul gazului de electroni, care determină legăturile dintre atomii (ionii) din rețeaua cristalină. Prezența unui gaz de electroni explică, în special, conductivitatea electrică ridicată a metalelor. [39]

Legătura metalică rezultă din formarea electronilor unui gaz electron cu sarcină negativă din exterior (relativ slab legat la nucleu), ca urmare a faptului că ionii încărcați pozitiv creează o latură densă de cristal din plastic. Electronii, care se deplasează liber între atomi, asigură o conductivitate electrică ridicată a metalelor. [40]

Legătura metalică se realizează prin formarea de la exterior, relativ slab legată cu nucleul de electroni, a unui gaz electronic cu sarcină negativă, care organizează ioni încărcați pozitiv într-o densitate, dar este mulțumit de o rețea de cristal din plastic. Electronii se deplasează cu ușurință de la atom la atom, provocând o conductivitate electrică ridicată a metalului. Majoritatea metalelor au unul din cele trei laturi cristaline: hexagonale închise, centrate pe față cubice sau cubice centrate pe oblic. Rezistența legăturii metalice crește cu creșterea concentrației gazului de electroni. [41]

Prezența electronilor liberi în toate structurile metalice determină existența anumitor proprietăți generale ale metalelor. Deci, cu libertatea de a muta electroni, o bună conductivitate termică și o conductivitate electrică ridicată a metalelor sunt asociate. [42]

Astfel, în metale există ioni încărcați pozitiv, electroni și un număr mic de atomi neutri. Acest tip particular de legare chimică provoacă anumite proprietăți fizice. Conductibilitatea electrică ridicată a metalelor se datorează prezenței electronilor liberi. În câmpul electric, mișcarea aleatorie a electronilor devine direcționată: se deplasează de la polul negativ la cel pozitiv. [43]

Pentru metale peste zonele energetice complet umplute, există o zonă plină parțial cu electroni. În Na, zona parțial umplută este formată ca urmare a despicării nivelului semicuplu 3s și în Mg - ca urmare a despicării nivelului umplut 3s și a nivelului gol 3p. Conductibilitatea electrică ridicată a metalelor se datorează prezenței unei zone parțial umplute. Purtătorii actuali sunt electronii din această zonă, deoarece există multe stări de energie liberă în ea. [44]

Legătura metalică este caracterizată prin interacțiunea ionilor pozitivi ai rețelei de cristal a metalului și a electronilor liberi care nu sunt asociați cu anumiți ioni și se mișcă liber în interiorul rețelei de cristal. Electronii nu sunt legați de anumiți ioni și se mișcă liber în metal. Aceasta determină conductivitatea electrică ridicată a metalelor. Non-metale, cum ar fi oxigenul, sulful, halogeni, care primesc electroni de la un metal, sunt oxidanți. Ușurința reculului de electroni prin atomii lor determină activitatea chimică a metalelor. Cu privire la activitatea chimică a metalelor diferă între ele. [45]

Pagini: 1 2 3 4

Distribuiți acest link:






Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: