Btn mobile menu gray

Vrije elektronen

Stijn stelde deze vraag op 18 april 2016 om 20:53.

Quote

In het gedeelte 'Het allerkleinste' lees ik het volgende:

'Hier krijgen we te maken met het principe van vrije elektronen: elektronen hoeven niet per se 'vast' te zitten in een atoom. Er zijn genoeg materialen waarin een elektron van zijn atoom 'los' kan komen en vrij tussen alle andere atomen door kan bewegen.'

Zoals ik het begrijp, zijn materialen waarin een elektron los kan komen van zijn atoom geleidende materialen. Ik vraag me af hoe het komt dat bij bepaalde materialen (geleiders) een elektron 'makkelijker los komt van zijn atoom' dan bij andere materialen (isolatoren). 

Reacties:

Jan van de Velde
18 april 2016 om 22:10
Quote
Dag Stijn,

dat komt omdat het gaat om elektronen die in de buitenste schil zitten van zo'n atoom, relatief ver van de kern, en in een relatief onstabiele situatie omdat die schil niet vol is. Met een beetje energie sla je al makkelijk eens wat elektronen "los". 

Alle atomen in zo'n stof zijn gelijk, en trekken even hard (of beter, even zacht) aan die buitenste elektronen van elkaar. De afstand tussen de atomen is bovendien relatief klein (metalen hebben typisch vrij grote dichtheden) en de atomen zijn bovendien relatief netjes gerangschikt in roosters.

Zo'n atoom raakt dus vrij makkelijk eventjes een elektron kwijt aan buurman A, maar kan er dan nét zo makkelijk eentje terug krijgen van buurman B, C, D, E of F als van A. Dat gaat in het ene metaal overigens ook veel beter dan in het andere. 

In veel andere stoffen lukt dat niet zo goed:  die zogenoemde valentie-elektronen worden dan gebruikt in atoombindingen om twee of meer atomen bij elkaar te houden tot een molecuul: daaruit elektronen "los" maken kost veel energie, en bij die materialen moet je dus een héél hoge spanning aanleggen om ook maar een klein beetje stroom te laten lopen. Dat soort materialen noemen we dan ook isolatoren. 

Beetje duidelijker zo?

groet, Jan

Plaats een reactie:


Bijlagen:

+ Bijlage toevoegen

Bevestig dat je geen robot bent: