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왜 금속에 자유롭게 전자가됩니까?

금속의 전자는 원하는 곳 어디에서나 움직일 수 있다는 의미에서 진정으로 "자유로운"것이 아닙니다. 그러나 다른 재료의 전자보다 훨씬 더 이동성이있어 금속에 전도도와 같은 특징적인 특성을 제공합니다. 이유에 대한 분석은 다음과 같습니다.

1. "전자의 바다"모델 :

* 금속은 각 원자의 가장 바깥 쪽 원자가 전자가 느슨하게 결합되는 독특한 구조를 가지고 있습니다.

* 이러한 원자가 전자는 특정 원자와 관련이 없으며 전체 금속 격자 전체에 비편 재화되어 퍼져 있습니다. 이것은 이동식 전자의 "바다"를 만듭니다.

2. 에너지 밴드 :

* 원자의 전자는 양자화 된 특정 에너지 수준을 차지합니다.

* 금속에서는 이러한 에너지 수준이 겹치며 허용 된 에너지의 "밴드"를 형성합니다. 원자가 밴드 (가장 바깥 쪽 전자가 존재하는 곳)는 전도 대역 (전자가 자유롭게 움직일 수있는 곳)과 겹칩니다.

*이 중첩은 소량의 에너지조차도 원자가 밴드에서 전도 대역으로 전자를 자극하여 자유롭게 움직일 수 있음을 의미합니다.

3. 격자에 대한 약한 매력 :

* 금속 격자의 양의 이온은 비편성 전자에 대해 상대적으로 약한 인력을 가지고 있습니다.

* 이것은 전자가 전기장의 영향을 받더라도 금속을 쉽게 이동할 수있게합니다.

4. 이동성과 전도도 :

* 전자의 자유로운 움직임은 금속이 전기와 열의 우수한 도체 인 이유입니다.

* 전기장이 적용되면 전자는 필드 방향으로 흐르고 충전과 에너지를 운반합니다.

중요한 참고 :

금속의 전자는 이동성이 높지만 완전히 자유롭지는 않습니다. 그들은 여전히 ​​격자의 양성 이온과의 상호 작용을 경험하며, 이는 그들의 움직임에 영향을 미칩니다.

요약하면, 비편정 된 전자, 겹치는 에너지 밴드 및 격자에 대한 약한 매력의 조합은 금속에서 전자의 특징적인 높은 이동성으로 이어져 우수한 도체가됩니다. .

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