金属:
* 高い導電率: 一般に、金属には1〜3個の価電子がゆるく保持されています。これらの電子は、金属格子内で簡単に自由に移動でき、高電気および熱伝導率の原因となる非局在電子の「海」を作成できます。
* その他の価電子: より多くの価電子(遷移金属など)を持つ金属は、より少ないものよりも導電率がわずかに低い可能性があります。これは、電子の数が増えると、より多くの電子エレクトロン相互作用につながり、自由な動きが妨げられるためです。
非金属:
* 導電率が低い: 非金属には、原子にしっかりと結合した4〜8個の価電子電子があります。これにより、電気と熱の導体が貧弱になります。
* 例外: グラファイトの形の炭素のような一部の非金属は、その構造のために電子化された電子を局所化しており、それらを良好な導体にしています。
メタロイド(半導体):
* 可変導電率: 金属には、金属と非金属の間に特性があります。特定の条件(温度やドーピングなど)で導電率を高めることができます。
* 中間値電子電子: メタロイドには通常、4つの価電子があり、半導体として動作します。彼らは非金属よりも電気をよりよく実行できますが、金属よりも効率が低くなります。
覚えておくべきキーポイント:
* 価電子電子の数は1つの因子にすぎません。 原子構造、結合タイプ、温度などの他の要因も導電率に大きな影響を与えます。
* 非局在: 材料全体(非局在化)全体で自由に移動する電子の能力は、導電率にとって重要です。
* イオン化合物: イオン化合物は一般に、溶融または溶解すると良好な導体ですが、固体状態ではありません。
結論:
価電子の数は導電率を決定する上で役割を果たしますが、それは唯一の要因ではありません。特定の結合特性、原子構造、およびその他の要因を理解することは、要素の導電率を正確に予測するために重要です。