Ποια είναι η σχέση μεταξύ του αριθμού των ηλεκτρονίων σθένους και της αγωγιμότητας ένα δεδομένο στοιχείο;
1. Μέταλλα:
* υψηλή αγωγιμότητα: Τα μέταλλα έχουν γενικά 1-3 ηλεκτρόνια σθένους . Αυτά τα ηλεκτρόνια είναι χαλαρά δεσμευμένα και μπορούν να κινούνται ελεύθερα σε όλο το μεταλλικό πλέγμα. Αυτή η ελεύθερη κίνηση των ηλεκτρονίων είναι αυτό που επιτρέπει την υψηλή ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα.
* Παραδείγματα: Χαλκός (1 ηλεκτρόνιο σθένους), ασήμι (1 ηλεκτρόνιο σθένους), χρυσό (1 ηλεκτρόνιο σθένους).
2. Μη μέταλλα:
* χαμηλή αγωγιμότητα: Τα μη-μετάλλια έχουν τυπικά 4-8 σθένους ηλεκτρόνια . Αυτά τα ηλεκτρόνια συνδέονται στενά με το άτομο και δεν απελευθερώνονται εύκολα για αγωγιμότητα.
* Παραδείγματα: Θείο (6 ηλεκτρόνια σθένους), χλώριο (7 ηλεκτρόνια σθένους), οξυγόνο (6 ηλεκτρόνια σθένους).
3. Εξαιρέσεις:
* ημιαγωγοί: Στοιχεία όπως το Silicon και το Germanium έχουν 4 σθένους Electrons . Δεν είναι ούτε καλοί αγωγοί ούτε καλοί μονωτές. Παρουσιάζουν ενδιάμεση αγωγιμότητα, η οποία μπορεί να χειριστεί από το ντόπινγκ με άλλα στοιχεία.
* Metalloids: Αυτά τα στοιχεία (όπως το αρσενικό και το αντιμόνιο) βρίσκονται στο όριο μεταξύ μετάλλων και μη μετάλλων. Μπορούν να παρουσιάσουν μεταβλητή αγωγιμότητα ανάλογα με παράγοντες όπως η θερμοκρασία και οι ακαθαρσίες.
Επομένως, ο αριθμός των ηλεκτρόνων σθένους δεν είναι ο μοναδικός καθοριστικός παράγοντας αγωγιμότητας. Άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν την αγωγιμότητα περιλαμβάνουν:
* Τύπος σύνδεσης: Η μεταλλική συγκόλληση επιτρέπει την ελεύθερη κίνηση ηλεκτρονίων.
* Κρυσταλλική δομή: Η διάταξη των ατόμων μπορεί να επηρεάσει την κινητικότητα των ηλεκτρονίων.
* Θερμοκρασία: Η αυξημένη θερμοκρασία μπορεί να μειώσει την αγωγιμότητα στα μέταλλα και να αυξήσει την αγωγιμότητα σε ημιαγωγούς.
* ακαθαρσίες: Η παρουσία ακαθαρσιών μπορεί να μεταβάλει σημαντικά την αγωγιμότητα.
Συνοπτικά:
Ο αριθμός των ηλεκτρονίων σθένους παρέχει μια γενική ένδειξη της αγωγιμότητας ενός στοιχείου, αλλά δεν είναι ένας οριστικός παράγοντας. Είναι σημαντικό να εξετάσουμε άλλους παράγοντες για να κατανοήσουμε την αγωγιμότητα ενός στοιχείου.
