なぜ多くの共有結合された分子化合物が非導電性であるのか:
* 自由移動料なし: 共有結合には、原子間で電子を共有することが含まれます。これらの電子は結合内に局在しており、化合物全体で自由に移動することはできません。この自由移動電荷キャリアの欠如は、電気伝導率に不可欠です。
* 分子間力の弱い: 分子化合物は、通常、ファンデルワールス力や水素結合などの弱い分子間力によって結合されます。これらの力は、電荷キャリアの移転を可能にするほど強くありません。
ルールの例外:
* グラファイト: 主に共有結合によって一緒に保持されていますが、グラファイトはその層内に非局在化された電子を備えたユニークな構造を持っています。これらの非局在電子は自由に移動することができ、グラファイトは優れた電気導体になります。
* ポリマー: 導電性ポリマーのような一部のポリマーには、電子がポリマー鎖に沿って移動できる共役システムがあり、電気伝導率が生じます。
* 溶存イオン化合物: 共有化合物自体はしばしば非伝導性がありますが、水のような溶媒に溶解すると、イオンに解離するものもあります。これらのイオンは電流を運ぶことができます。
要約:
共有結合は、一般に、自由に動く料金が不足しているため、非伝導性につながります。ただし、グラファイトや導電性ポリマーなどの特定の化合物は、電荷の非局在化を可能にする特定の構造的特徴により、導電率を示すことができます。さらに、一部の共有結合化合物は、溶媒に溶解すると導電性になり、電流を運ぶことができるイオンを形成します。