Γιατί οι ενώσεις δεν διεξάγουν ηλεκτρική ενέργεια όταν είναι στερεά αλλά μπορούν να λιωθούν;

οι ενώσεις δεν διεξάγουν ηλεκτρική ενέργεια όταν στερεό λόγω κυρίως λόγω των ισχυρών διαμοριακών δυνάμεων και των άκαμπτων δομών που εμποδίζουν την κίνηση ιόντων ή ηλεκτρονίων. Αντίθετα, όταν οι ενώσεις είναι λιωμένες (δηλ. Στην υγρή κατάσταση), οι ενδομοριακές δυνάμεις τους εξασθενούν, επιτρέποντας στα ιόντα ή τα ηλεκτρόνια να κινούνται ελεύθερα και να διευκολύνουν την αγωγιμότητα της ηλεκτρικής ενέργειας. Ακολουθεί μια πιο λεπτομερής εξήγηση:

1. Στερεά κατάσταση :Σε μια στερεή ένωση, τα συστατικά σωματίδια (άτομα, μόρια ή ιόντα) συγκρατούνται από ισχυρές διαμοριακές δυνάμεις όπως ιοντικοί δεσμοί, ομοιοπολικοί δεσμοί ή δεσμοί υδρογόνου. Αυτές οι δυνάμεις δημιουργούν μια άκαμπτη δομή όπου τα σωματίδια σταθεροποιούνται στις θέσεις τους και δεν μπορούν να κινηθούν εύκολα. Ως αποτέλεσμα, όταν εφαρμόζεται ένα ηλεκτρικό πεδίο, δεν υπάρχουν δωρεάν κινητά ιόντα ή ηλεκτρόνια για τη μεταφορά του ηλεκτρικού ρεύματος και η ένωση συμπεριφέρεται ως ηλεκτρικός μονωτής.

2. τετηγμένη κατάσταση :Όταν μια ένωση θερμαίνεται στο σημείο τήξης της, υφίσταται μια αλλαγή φάσης από μια στερεά σε υγρή κατάσταση. Κατά τη διάρκεια της τήξης, οι διαμοριακές δυνάμεις μεταξύ των σωματιδίων εξασθενούν και τα σωματίδια κερδίζουν αρκετή κινητική ενέργεια για να ξεπεράσουν αυτές τις δυνάμεις και να κινούνται πιο ελεύθερα. Αυτή η αυξημένη κινητικότητα επιτρέπει στα ιόντα ή τα ηλεκτρόνια της ένωσης να μετακινούνται και να ανταποκρίνονται σε ένα εφαρμοζόμενο ηλεκτρικό πεδίο. Ως αποτέλεσμα, η ένωση γίνεται ηλεκτρικά αγώγιμη στην τετηγμένη κατάσταση.

Για παράδειγμα, θεωρήστε το χλωριούχο νάτριο (NaCl) ως παράδειγμα. Στο στερεό NaCl, τα ιόντα νατρίου (Na+) και χλωριούχου (Cl-) συγκρατούνται από ισχυρούς ιοντικούς δεσμούς, σχηματίζοντας ένα άκαμπτο κρυσταλλικό πλέγμα. Σε αυτή την κατάσταση, το NaCl δεν διεξάγει ηλεκτρικό ρεύμα επειδή τα ιόντα είναι ακίνητα και δεν μπορούν να μετακινηθούν για να μεταφέρουν ηλεκτρικό ρεύμα. Ωστόσο, όταν το NaCl λιώνει, οι ιοντικοί δεσμοί αποδυναμώνουν και τα Na+ και Cl- ions γίνονται ελεύθερα να κινηθούν. Σε αυτή την τετηγμένη κατάσταση, η NaCl μπορεί να διεξάγει ηλεκτρική ενέργεια λόγω της κινητικότητας των ιόντων της.

Συνοπτικά, η διαφορά στην ηλεκτρική αγωγιμότητα μεταξύ στερεών και τετηγμένων ενώσεων προκύπτει από την κινητικότητα των συστατικών σωματιδίων τους. Στην στερεά κατάσταση, οι ισχυρές διαμοριακές δυνάμεις περιορίζουν την κίνηση των σωματιδίων, αναστέλλοντας την ηλεκτρική αγωγιμότητα. Στην τετηγμένη κατάσταση, οι αποδυναμωμένες ενδομοριακές δυνάμεις επιτρέπουν στα σωματίδια να κινούνται ελεύθερα, επιτρέποντας τη διέλευση του ηλεκτρικού ρεύματος και καθιστώντας την ένωση ηλεκτρικά αγώγιμη.