Ingyenes elektronok
A fémben, mint minden szilárd testben, minden atom elfoglal egy bizonyos helyet. Igaz, bizonyos körülmények között a tömör testületek atomjai elhagyhatják helyüket, de mindenképpen hosszú ideig egy bizonyos helyre "kötődnek". A hőmérséklet függvényében minden egyes atom erőteljesen ingadozik e hely közelében, és nem távolítja el tőle semmilyen távolságot. Más szilárd testekkel ellentétben a fémek egy érdekes tulajdonsággal rendelkeznek: a fémek atomjai közötti térben a szabad elektronok mozognak, vagyis olyan elektronok, amelyek nem kapcsolódnak egyes atomokhoz.
Honnan származnak ilyen szabad elektronok?
Az a tény, hogy az atomokban nem minden elektron egyformán szilárdan tartja a magot. A fématomok elektronikus héjában mindig van egy, kettő vagy három elektron, amelyek nagyon gyengén kötődnek a maghoz. Ezért például különböző sók feloldásakor az összetételükbe lépő fématomok könnyen átvihetik ezeket az elektronokat más atomokká, és maguk is pozitív ionokká válhatnak. Az atomokból származó elektronok elkülönülnek egy fémdarabban, de az elektronok, amelyek elvesztették az atomokkal való kapcsolatukat, ott maradnak a fémben a képződött ionok között.
A szabad elektronok száma egy fémben óriási. Körülbelül ugyanannyi atom van. Mindazonáltal az egész fémdarab természetesen teljesen feltöltetlen marad, mivel az összes ion pozitív töltése pontosan megegyezik az összes elektron negatív töltésével.
Így el tudjuk képzelni a fém szerkezetét ebben a formában. A fémek atomjai, amelyek elvesztették az 1-2 elektront, ionokká váltak. Viszonylag szilárdan ültek a helyükön és formájukban, mondhatjuk, egy fémdarab merev "csontvázaként". Az elektronok gyorsan haladnak egyik irányból a másikba minden irányban. Az elektronok egy része lelassul, míg mások felgyorsulnak, ezért mindig vannak gyors és lassúak.
A szabad elektronok mozgása teljesen véletlenszerű. Nem tudsz semmiféle fúvókát vagy szálakat elkapni, nincs konzisztencia. A szabad elektronok a fémben ugyanolyan módon mozognak, mint a nyáron a meleg levegőben a szúnyogok: a szörnyetegen minden egyes szúnyog önmagában repül, gyorsabban, majd lassabban, és az egész szarv áll.
A véletlenszerűen mozgó elektronok között mindig vannak olyanok, amelyek a fém felületén repülnek. Le fognak menekülni a fémektől? Végül is, ha nyitott edényt hagy a gázzal, amelynek molekulái szintén rendezetlen mozgásban vannak, mint például fém elektronok, akkor a gázmolekulák gyorsan elszivárognak a levegőben. Azonban az elektronok általában nem távoznak a fémtől. Mi tartja őket? Az ionok vonzereje. Amikor az elektron felemelkedik egy kicsit a fém felszíne felett, fölötte nincsenek ionok, és alul, a felszínen. Ezek az ionok vonzanak emelkedni
- A gázok áramlása
- Villamos energia atomokban
- Hogyan vannak díjak az atomokba?
- Rádiócsövek
- Vannak atomok az elektromos áram?
