Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Welke kristallen leiden elektriciteit omdat valentie -elektronen vrij zijn om door het kristalrooster te bewegen?

Kristallen die elektriciteit leiden, omdat valentie -elektronen vrij zijn om door het kristalrooster te bewegen, worden metalen genoemd . Dit is waarom:

* Metallic binding: Metalen hebben een uniek type binding waarbij de valentie -elektronen (buitenste elektronen) niet strak gebonden zijn aan individuele atomen. In plaats daarvan vormen ze een "zee" van gedelokaliseerde elektronen die vrij kunnen bewegen door het hele kristalrooster.

* elektrische geleidbaarheid: Deze "zee" van elektronen zorgt voor de eenvoudige stroom van elektrische stroom. Wanneer een elektrisch veld wordt aangebracht, kunnen deze vrije elektronen gemakkelijk bewegen en de lading door het materiaal dragen.

Voorbeelden van metalen kristallen die elektriciteit leiden:

* koper (cu): Een zeer geleidend metaal dat vaak wordt gebruikt bij elektrische bedrading.

* goud (au): Een andere uitstekende dirigent, gewaardeerd vanwege zijn weerstand tegen corrosie.

* zilver (Ag): De beste elektrische geleider onder de metalen, maar de hoge kosten beperkt het gebruik ervan.

* aluminium (AL): Een lichtgewicht en relatief goedkope geleider, vaak gebruikt in hoogspanningsleidingen.

Andere soorten materialen en hun geleidbaarheid:

* isolatoren: Materialen zoals glas, rubber en kunststoffen hebben strak gebonden valentie -elektronen. Deze elektronen zijn niet vrij om te verplaatsen, waardoor deze materialen slechte elektriciteitsgeleiders worden.

* halfgeleiders: Materialen zoals silicium en germanium hebben een geleidbaarheid tussen metalen en isolatoren. Hun geleidbaarheid kan worden geregeld door onzuiverheden toe te voegen, waardoor ze geschikt zijn voor elektronische apparaten.

Key Takeaway: Het vermogen van een kristal om elektriciteit te leiden, is direct gerelateerd aan de mobiliteit van zijn valentie -elektronen. Metalen hebben vrij bewegende valentie-elektronen, waardoor ze uitstekende elektrische geleiders zijn.