Τι απαιτείται για μια ένωση να διεξάγει χρέωση;

Για μια ένωση για τη διεξαγωγή φορτίου, πρέπει να έχει ελεύθερα κινούμενα φορτισμένα σωματίδια . Αυτό μπορεί να συμβεί με μερικούς τρόπους:

1. Κινητά ιόντα:

* Ιωνικές ενώσεις: Αυτές οι ενώσεις αποτελούνται από ιόντα, τα οποία είναι άτομα που έχουν κερδίσει ή χαμένα ηλεκτρόνια και επομένως φέρουν φορτίο. Σε μια στερεά κατάσταση, αυτά τα ιόντα σταθεροποιούνται σε δομή πλέγματος και δεν μπορούν να κινηθούν ελεύθερα, έτσι είναι κακοί αγωγοί. Ωστόσο, όταν διαλύεται σε νερό ή λιωμένο, τα ιόντα γίνονται κινητά και μπορούν να διεξάγουν ηλεκτρική ενέργεια. Παραδείγματα:NaCl (τραπέζι αλάτι), KBR (βρωμιούχο κάλιο).

2. Κινητά ηλεκτρόνια:

* μέταλλα: Τα μέταλλα έχουν μια μοναδική δομή όπου τα ηλεκτρόνια δεν συνδέονται στενά με μεμονωμένα άτομα. Δημιουργούν μια "θάλασσα" κινητών ηλεκτρονίων που μπορούν εύκολα να ρέουν μέσα από το υλικό, καθιστώντας τους εξαιρετικούς αγωγούς ηλεκτρικής ενέργειας. Παραδείγματα:Χαλκός, Χρυσός, Ασημί.

* Ορισμένα μη μέταλλα: Ενώ πολλοί μη-μετάλλοι είναι μονωτήρες, μερικοί σαν γραφίτη (μια μορφή άνθρακα) έχουν αποσυνδεδεμένα ηλεκτρόνια που μπορούν να κινηθούν ελεύθερα, καθιστώντας τους καλούς αγωγούς.

3. Άλλοι μηχανισμοί:

* Electrolytes: Αυτά είναι διαλύματα που περιέχουν διαλελυμένα ιόντα που μπορούν να φέρουν χρέωση. Παραδείγματα:αλμυρό νερό, οξύ μπαταρίας.

* ημιαγωγοί: Αυτά τα υλικά έχουν περιορισμένο αριθμό ελεύθερων ηλεκτρονίων και μπορούν να διεξάγουν ηλεκτρική ενέργεια υπό συγκεκριμένες συνθήκες. Η αγωγιμότητά τους μπορεί να ελεγχθεί αλλάζοντας τη θερμοκρασία τους ή προσθέτοντας ακαθαρσίες. Παραδείγματα:πυρίτιο, γερμανικό.

Σημαντικές εκτιμήσεις:

* Θερμοκρασία: Γενικά, η αγωγιμότητα αυξάνεται με τη θερμοκρασία για τα μέταλλα, καθώς τα ηλεκτρόνια κινούνται πιο ελεύθερα. Ωστόσο, για ιοντικές ενώσεις, η αγωγιμότητα μειώνεται με τη θερμοκρασία επειδή τα ιόντα δονείται περισσότερο και εμποδίζουν το δικό τους κίνημα.

* ακαθαρσίες: Η προσθήκη ακαθαρσιών στα υλικά μπορεί μερικές φορές να αυξήσει την αγωγιμότητα, δημιουργώντας περισσότερους φορείς φόρτισης.

* Πίεση: Η πίεση μπορεί να επηρεάσει την κίνηση των φορτισμένων σωματιδίων, ειδικά σε ορισμένα υλικά όπως ο γραφίτης.

Συνοπτικά, η ικανότητα μιας ένωσης να διεξάγει φορτίο εξαρτάται από την ικανότητά του να παρέχει ελεύθερα μεταβαλλόμενα σωματίδια, είτε πρόκειται για ιόντα είτε για ηλεκτρόνια . Ο μηχανισμός αγωγιμότητας μπορεί να ποικίλει ανάλογα με τον τύπο του υλικού και τη φυσική του κατάσταση.