Gründe für die Bildung freier Elektronen

Gründe für die Bildung freier Elektronen

Metallatome haben im Allgemeinen weniger Elektronen in der äußeren Schicht und der Kern ist für sie weniger attraktiv. Wenn sich Metallatome zu einem Metallkristall verbinden, verlassen die Elektronen der äußeren Schicht das Elternatom und werden zu freien Elektronen. Viele, viele freie Elektronen bilden eine Elektronenwolke (oder ein Elektronengas). Unter der Einwirkung eines externen elektrischen Feldes können freie Elektronen eine gerichtete Bewegung erfahren, um einen Strom zu bilden.

Elektronen werden vom Kern angezogen und bewegen sich um den Kern herum. Die Anziehungskraft von Atomkernen ist in starke und schwache unterteilt. Wenn zwei verschiedene Atome nahe beieinander liegen, wird unter bestimmten Bedingungen (z. B. Temperaturanstieg) die Geschwindigkeit der Elektronen außerhalb des Kerns beschleunigt, wodurch die Elektronen attraktiver werden. Der Kern zieht die Vergangenheit an und verlässt den ursprünglichen Kern, um ein freies Elektron zu bilden. Ein weiterer Grund ist, dass aufgrund äußerer Bedingungen (wie z. B. Temperaturanstieg) die Bewegungsfähigkeit des Elektrons verbessert wird. Da die Anziehungskraft von Atomkernen innerhalb eines bestimmten Bereichs realisiert wird, erhöht die Temperatur die kinetische Energie des Elektrons und seine Bewegungsfähigkeit. Mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit bewirkt die Bewegung außerhalb des Anziehungsbereichs des Atomkerns, dass die Elektronen aus der Bindung des Atomkerns entweichen und ein freies Elektron bilden. Der erstere Grund gehört zur chemischen Veränderung, der letztere sollte zur physikalischen Veränderung gehören, da keine neue Substanz gebildet wird, aber der Prozess der Bildung des letzteren freien Elektrons genau ein Zwischenreaktionsglied einer vollständigen chemischen Reaktion ist.