Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Waarom zijn covalente obligaties slechte geleiders?

Covalente bindingen zijn slechte elektriciteitsgeleiders omdat:

1. Geen gratis elektronen: In covalente bindingen worden elektronen gelijk gedeeld tussen atomen. Deze gedeelde elektronen zijn strak gebonden aan de atomen en zijn niet vrij om rond het materiaal te bewegen.

2. Gelokaliseerde elektronen: Elektronen in covalente bindingen zijn gelokaliseerd in de ruimte tussen de atomen. Ze zijn niet vrij om door het materiaal te bewegen, wat nodig is voor elektrische geleidbaarheid.

3. Sterke bindingssterkte: Covalente bindingen zijn over het algemeen sterk, wat betekent dat er veel energie voor nodig is om ze te breken en de elektronen te bevrijden. Dit maakt het moeilijk voor elektronen om vrij te bewegen.

4. Afwezigheid van ionen: Covalente verbindingen vormen meestal geen ionen, die geladen deeltjes zijn die elektrische stroom kunnen vervoeren.

metalen zijn daarentegen goede geleiders omdat:

* Ze hebben vrije elektronen die "gedelokaliseerde elektronen" worden genoemd die gemakkelijk door het materiaal kunnen bewegen.

* Deze elektronen zijn niet gebonden aan een bepaald atoom, waardoor ze zeer mobiel zijn.

* De metalen bindingen tussen metaalatomen zorgen voor dit vrije verkeer van elektronen.

Uitzonderingen:

Er zijn enkele uitzonderingen op de algemene regel dat covalente obligaties slechte geleiders zijn.

* grafiet: Een vorm van koolstof met covalente bindingen, maar de structuur maakt het mogelijk om elektronen in lagen van koolstofatomen te beweging mogelijk maken. Dit maakt van grafiet een relatief goede geleider van elektriciteit.

* polymeren: Sommige polymeren kunnen geleidend worden door te doperen met bepaalde elementen of door andere wijzigingen.

Dit zijn echter speciale gevallen, en in het algemeen worden covalente banden beschouwd als slechte elektriciteitsgeleiders vanwege de gelokaliseerde aard van hun elektronen.