遊離電子と非局在電子:分解
遊離電子 および非局在電子 密接に関連する概念であり、しばしば同じ意味で使用されますが、微妙な違いがあります。これが故障です:
遊離電子:
* 定義: 特定の原子に結合しておらず、材料全体で自由に移動できる電子。
* 特性:
*非常に可動性があり、電気伝導率に貢献しています。
*多くの原子間で電子が共有される金属結合のために、金属に見られます。
*一部の半導体や血漿にも存在する可能性があります。
* 例:
*電流が印加されたときに流れる銅線の電子。
*血漿中の電子。これは、電子が原子から分離されている問題の状態です。
非局在電子:
* 定義: 単一の原子または結合に局在していないが、いくつかの原子または分子に広がっている電子。
* 特性:
*分子または結晶構造内で自由に移動できます。
*物質の化学的および物理的特性に貢献します。
*共役システム(単一結合と二重結合を交互に)、金属、およびいくつかの有機化合物を含む分子に含まれています。
* 例:
*ベンゼン環の電子は、6つの炭素原子すべてにわたって非局在化されています。
*グラファイトの電子は、炭素原子のシート全体に非局在化されています。
重要な違い:
*遊離電子は完全に覆われておらず、材料内のどこにでも移動できます。
*非局在電子は依然として分子または結晶構造に関連していますが、その動きは単一の原子または結合に限定されません。
要約:
遊離電子と非局在電子の両方が電気導電率やその他の特性に寄与しますが、自由電子は完全に非結合されており、独立して動くことができますが、非局在電子は依然として分子または結晶構造の一部ですが、可動性が向上しています。
これらの概念を理解することは、さまざまな現象を説明するために重要です:
* 金属の電気伝導率: 遊離電子の存在のため。
* 化学結合と反応性: 非局在電子は、結合強度と反応性に影響します。
* 分光特性: 非局在電子は、特定の波長で光を吸収して放出できます。
これらの概念を理解することは、さまざまな材料や化学反応の行動を理解するのに役立ちます。