メタン(CH4):
* 共有結合: メタンは、強力な共有結合によって一緒に保持されている分子です。これらの結合には、炭素と水素原子の間の電子の共有が含まれます。この共有は非常に安定した分子を作成します。
* 遊離電子なし: メタンでは、すべての電子が共有結合内でしっかりと結合しています。電流を運ぶために自由に移動できる遊離電子はありません。
* 分子構造: メタンは室温のガスです。分子は絶えず動いて衝突しているため、電子が流れるのがさらに難しくなります。
二酸化シリコン(SIO2):
* 巨大な共有構造: 二酸化シリコン(石英)には巨大な共有結合構造があります。 これは、構造全体に強い共有結合に関連するシリコンと酸素原子の連続鎖があることを意味します。
* 絶縁体特性: 電子は、強力な共有結合でしっかりと結合しています。これにより、電子が自由に移動して電気を導くことが非常に困難になります。
* バンドギャップ: 二酸化シリコンには大きなバンドギャップがあります。これは、電子バンド(電子が存在する場所)と伝導帯(電子が自由に移動できる)のエネルギーの違いです。 この大きなバンドギャップにより、電子は伝導帯に簡単にジャンプして電流を運ぶのを防ぎます。
要約:
メタンと二酸化シリコンはどちらも電気絶縁体です。なぜなら、その電子は構造内でしっかりと結合し、電流を運ぶために自由に動くことを妨げているからです。