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なぜ共有化合物は熱を伝導するのが悪いのですか?

共有化合物は、一般に、いくつかの重要な理由で、熱の導体が貧弱です。

1。無料の充電キャリアの不足:

*共有結合には、原子間の電子の共有が含まれます。 これらの電子は分子内でしっかりと結合されており、材料全体で自由に移動することはできません。

*自由電子の「海」を持つ金属とは異なり、共有化合物には熱エネルギーを輸送するために容易に利用可能な電荷キャリアがありません。

2。弱い分子間力:

*共有化合物は、比較的弱い分子間力(ファンデルワールス力や水素結合など)によって結合されます。

*これらの力は、金属の金属結合よりもはるかに弱いです。

*これは、共有化合物の分子が容易に振動したり、金属のように効率的にエネルギーを伝達したりしないことを意味します。

3。限られた振動モード:

*共有化合物の分子は、エネルギーを振動および伝達する方法が限られています。

*分子自体に振動がありますが、これらの振動は、金属の遊離電子と比較してエネルギーを伝達するのに効率が低くなります。

4。非極性vs.極性結合結合:

*非極性​​共有結合(電子が均等に共有される)は、一般に極性共有結合(電子が不均一に共有される)よりも一般に貧しい導体です。

*これは、極地分子の不均一な電荷分布が、ある程度のエネルギー伝達を可能にする一時的な双極子を作成できるためです。

例:

* ダイヤモンド: 非常に強力な共有ネットワークソリッドですが、電子がしっかりと結合したため、優れた絶縁体です。

* 水: 極性共有化合物ですが、それでも金属と比較して熱の導体が比較的貧弱です。

例外:

グラファイトなど、いくつかの例外があります。グラファイトには、他の共有材料よりも熱をより良くすることができる非局在電子を備えたユニークな構造があります。ただし、一般に、共有化合物は熱の良好な導体ではありません。

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