În metal, ca și în toate corpurile solide, fiecare atom ocupă un anumit loc. Este adevărat că, în anumite condiții, atomii corpurilor solide își pot părăsi locurile, dar în orice caz rămân "legați" de un anumit loc de mult timp. În funcție de temperatură, fiecare atom fluctuează mai mult sau mai puțin în apropierea acestui loc, fără a se îndepărta de la el la orice distanță. Spre deosebire de alte corpuri solide, metalele au o caracteristică interesantă: în spațiul dintre atomii de metale se deplasează electroni liberi, adică electroni care nu sunt asociați cu anumiți atomi.
De unde provin acești electroni liberi?
Faptul este că în atomi nu toți electronii sunt la fel de ferm păstrate de nucleu. În cojile electronice ale atomilor de metal, există întotdeauna unul, doi sau trei electroni care sunt foarte slabi legați de miez. De aceea, de exemplu, atunci când se dizolvă diferite săruri, atomii de metal care intră în compoziția lor transferă cu ușurință acești electroni către alți atomi și ei înșiși se transformă în ioni pozitivi. Separarea electronilor de la atomi are loc într-o bucată de orice metal, dar toți electronii care și-au pierdut legătura cu atomii rămân în metalul însuși între ionii formați.
Numărul de electroni liberi într-un metal este enorm. Există aproximativ același număr de atomi. Cu toate acestea, întreaga bucată de metal rămâne, desigur, neîncărcată, deoarece sarcina pozitivă a tuturor ionilor este exact egală cu sarcina negativă a tuturor electronilor.
Astfel, ne putem imagina structura unui metal în această formă. Atomii de metal, care au pierdut 1-2 electroni, au devenit ioni. Ele sunt relativ bine așezate în locurile lor și formează, se poate spune, un "schelet" rigid al unei bucăți de metal. Electronii se mișcă rapid de la o direcție la alta în toate direcțiile. Unele dintre electroni sunt încetinite în timp ce altele se accelerează, astfel încât acestea sunt întotdeauna rapide și lentă printre ele.
Mișcarea electronilor liberi este complet aleatorie. Nu puteți prinde niciun jet sau fire în el, fără consistență. Electronii liberi se mișcă în metal în aproximativ același mod ca și mușchii care zboară în aerul cald în seara de vară: în roi, fiecare dintre mușchii zboară singură, mai repede și apoi mai încet, iar întregul roi nu mai rămâne.
Printre electronii care se deplasează aleatoriu sunt întotdeauna acele care zboară spre suprafața metalului. Vor zbura din metal? La urma urmei, dacă lăsați un vas deschis cu gaz, moleculele cărora sunt de asemenea în mișcare dezordonată, cum ar fi electronii dintr-un metal, atunci moleculele de gaz se disipează rapid în aer. Cu toate acestea, electronii nu scapă în mod normal de metal. Ce le păstrează? Atracția ionilor. Când electronul se ridică puțin deasupra suprafeței metalului, deasupra acestuia nu mai există ioni, iar mai jos, pe suprafață, există. Acesti ioni atrage cresterea
- Curent în gaze
- Electricitatea în atomi
- Cum sunt încărcările plasate în atomi
- Tuburi radio
- Există atomi de electricitate?
