Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Welke stoffen kunnen elektriciteit in vaste toestand leiden?

Stoffen die elektriciteit in vaste toestand kunnen leiden, staan ​​bekend als geleiders . Hier is een uitsplitsing van de typen:

1. Metalen:

* mechanisme: Metalen hebben een "zee" van vrije elektronen die vrij door de vaste stof kunnen bewegen. Deze elektronen dragen de elektrische stroom.

* Voorbeelden: Koper, zilver, goud, aluminium, ijzer.

2. Sommige niet-metalen:

* mechanisme: Hoewel de meeste niet-metalen isolatoren zijn, kunnen sommige elementen zoals koolstof in de grafietvorm en silicium elektriciteit leiden vanwege de aanwezigheid van gedelokaliseerde elektronen in hun structuren.

* Voorbeelden:

* grafiet: De gelaagde structuur van grafiet zorgt voor de beweging van elektronen tussen de lagen, waardoor het een goede geleider is.

* silicium: Silicium is een halfgeleider. Het heeft een beperkt aantal vrije elektronen bij kamertemperatuur, maar de geleidbaarheid kan aanzienlijk worden verhoogd door doping met onzuiverheden. Deze eigenschap maakt silicium essentieel voor elektronica.

3. Ionische verbindingen:

* mechanisme: Hoewel ionische verbindingen geen vrije elektronen hebben, kunnen ze elektriciteit leiden wanneer gesmolten (vloeistof) of opgelost in water. Dit komt omdat de ionen mobiel worden en de stroom kunnen dragen.

* Voorbeelden: Natriumchloride (NaCl), kaliumbromide (KBR).

4. Halfgeleiders:

* mechanisme: Halfgeleiders hebben geleidbaarheid tussen die van geleiders en isolatoren. Hun geleidbaarheid kan worden geregeld door temperatuur, doping en andere factoren.

* Voorbeelden: Silicium (SI), Germanium (GE), galliumarsenide (GaAs).

Belangrijke opmerking: Niet alle vaste stoffen zijn geleiders. Isolatoren zoals rubber, glas en plastic hebben strak gebonden elektronen die niet vrij kunnen bewegen, waardoor de stroom van elektriciteit voorkomen.