Что такое "свободные электроны"?

Автор
Сообщение
Vvv Nnn
#24228 2017-02-23 23:43 GMT

Название говорит само за себя, поэтому смысл я понимаю. Не понимаю как это все устроено. "Материал содержащий большое количество свободных электронов является проводником", поэтому для примера возьмем кусок медной проволоки. Гугл говорит, что в этом куске проволоки в пространстве между атомами находится большое количество "свободных электронов". В связи со всем этим у меня есть несколько вопросов:

1. Находясь в пространстве между атомами электрон "чувствует себя спокойно", или стремиться присоединиться к валентным оболочкам? Ну то-есть не могу понять почему он там находиться, если электрон должен притягиваться к ядру атома.

2. Валентность меди может быть равна 0?

3. Есть ли какой-либо предел валентности меди?

4. Пустим электрический ток по этой медной проволоке. Как будут перемещаться электроны? Они будут двигаться только присоединяясь-отрываясь от валентных оболочек, или электроны могут двигаться в пространстве между атомами минуя валентные оболочки?

Count_May
#24234 2017-02-24 17:08 GMT

1, 4. Внешняя электронная оболочка атомов металлов имеет по одному электрону. . Он слабо связан с другими электронами и ядром. Достаточно "дунуть", как он покидает свой место.

Тепловое движение срывает эти электроны и их в решётке действительно становится много. Они находятся в хаотичном тепловом движении. Если внутри проводника появляется электрическое поле, они начинают упорядоченно перемещаться, не прекращая теплового движения. По пути они могут занимать свободные места в оболочках соседних атомов, снова срываться и так бесконечно....

2. Нет. Если определять валентность как способность объединяться с другими атомами, медь всегда может окислиться.

3. Есть. Валентность связана с эквивалентом элемента: валентность = атомный вес / эквивалент элемента. Более подробно можно посмотреть в учебниках химии.