Γιατί οι μη μέταλλα είναι κακοί αγωγοί;
* ηλεκτρόνια σθένους: Τα μη μέταλλα έχουν τάση να κερδίζουν ηλεκτρόνια για να επιτευχθεί μια σταθερή διαμόρφωση ηλεκτρονίων. Αυτό σημαίνει ότι τα ηλεκτρόνια σθένους τους (ηλεκτρόνια στο εξωτερικό κέλυφος) συνδέονται στενά με το άτομο και δεν απελευθερώνονται εύκολα για να μεταφέρουν ένα ηλεκτρικό ρεύμα.
* ομοιοπολική σύνδεση: Τα μη μέταλλα σχηματίζουν κυρίως ομοιοπολικούς δεσμούς , όπου τα άτομα μοιράζονται ηλεκτρόνια. Αυτοί οι δεσμοί είναι ισχυροί και εντοπισμένοι, πράγμα που σημαίνει ότι τα ηλεκτρόνια δεν είναι ελεύθερα να κινούνται σε όλο το υλικό.
* απουσία ελεύθερων ηλεκτρονίων: Σε αντίθεση με τα μέταλλα, όπου τα ηλεκτρόνια μπορούν εύκολα να μετακινηθούν σε όλο το υλικό, τα μη μέταλλα δεν διαθέτουν ελεύθερα ηλεκτρόνια. Αυτό περιορίζει την ικανότητά τους να διεξάγουν ηλεκτρική ενέργεια.
Σε αντίθεση με τα μέταλλα, όπου τα ηλεκτρόνια μπορούν εύκολα να ρέουν:
* Μεταλλική σύνδεση: Τα μέταλλα σχηματίζουν μεταλλικά δεσμούς , όπου τα ηλεκτρόνια απομακρύνονται και μπορούν να κινούνται ελεύθερα σε όλο το υλικό. Αυτό δημιουργεί μια θάλασσα κινητών ηλεκτρόνων που είναι υπεύθυνα για την ηλεκτρική αγωγιμότητα.
Εδώ είναι μια απλή αναλογία:
Φανταστείτε ένα γεμάτο δωμάτιο. Οι άνθρωποι αντιπροσωπεύουν ηλεκτρόνια. Σε ένα μέταλλο, το δωμάτιο είναι ευρύχωρο και οι άνθρωποι μπορούν να κινηθούν ελεύθερα, καθιστώντας εύκολο τη διεξαγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Σε ένα μη μέταλλο, το δωμάτιο είναι γεμάτο με σφιχτά δεσμευμένα άτομα, καθιστώντας δύσκολη τη μετακίνηση οποιουδήποτε και έτσι αποτρέποντας τη ροή της ηλεκτρικής ενέργειας.
Εξαιρέσεις:
Ενώ τα περισσότερα μέταλλα είναι κακοί αγωγοί, υπάρχουν κάποιες εξαιρέσεις. Για παράδειγμα, γραφίτη , μια μορφή άνθρακα, είναι ένας καλός αγωγός ηλεκτρικής ενέργειας λόγω της μοναδικής δομής του με απομακρυσμένα ηλεκτρόνια.
Συνοπτικά: Η έλλειψη ελεύθερων ηλεκτρονίων και η παρουσία ισχυρών, εντοπισμένων δεσμών στα μη μέταλλα συμβάλλουν στην κακή αγωγιμότητα της θερμότητας και της ηλεκτρικής ενέργειας.
