金属固体:
* 遊離電子: 金属には、特定の原子にしっかりと結合していない非局在電子の「海」があります。これらの電子は、電荷を運ぶ固体全体を自由に移動できます。
* 高い導電率: この電子の自由な動きにより、金属は電気の優れた導体を作ります。
* 温度に依存しない: 一般に、金属の導電率は温度の上昇とともにわずかに減少します。これは、金属格子の振動原子が電子の自由流れを妨げるためです。
分子固体:
* 共有結合: 分子固体は、ファンデルワールス力や水素結合などの比較的弱い分子間力によって結合されます。それらは、自由移動電子ではなく、分子内に局所的な電子を持っています。
* 導電率が低い: これらの局所的な電子は、電流を運ぶために容易に利用できず、分子固形物が電気の導体が貧弱になります。
* 高温依存: 熱エネルギーの増加が分子間力を克服できるため、分子固体の導電率は一般に温度の上昇とともに増加し、一部の電子が移動しやすくなります。
概要:
* 金属: 遊離電子による優れた導体
* 分子固体: 局所的な電子による導体が悪い
例:
* 金属: 銅、銀、金
* 分子固体: 砂糖、氷、プラスチック
キーポイント: 導電率の違いは、電荷を運ぶための自由電子の結合の基本性と利用可能性から生じます。