საბავშვო ქიმია გამარტივებულია: რატომ ატარებენ ლითონები ელექტროენერგიას?

ოდესმე დაფიქრებულხართ, რატომ შეუძლიათ ლითონებს სითბოს და ელექტროენერგიის გადატანა, ხოლო არალითონებს არ შეუძლიათ ელექტროენერგიის გატარება?

მეცნიერებაში პასუხები საკმაოდ მომხიბლავია, რადგან ისინი ხსნიან ლითონების სრულიად ახალ სამყაროს და ელექტროენერგიის კონტროლის უნარს.

ლითონები და არალითონები განსხვავდებიან ერთმანეთისგან, როდესაც საქმე ეხება გამტარების საკითხს. ცნობილია, რომ ლითონები შესანიშნავია გამტარობისთვის მათი ატომის სტრუქტურის გამო. ისინი არა მხოლოდ ატარებენ ელექტრო დენს, არამედ შეუძლიათ იმუშაონ როგორც გამტარი თერმული ტემპერატურის გადასაცემად. მეორეს მხრივ, არალითონებს უწოდებენ მინარევებს და უნდა იყოს დაწყვილებული სხვა მასალებთან, რათა გახდეს ელემენტები, რომლებსაც შეუძლიათ მუშაობა გამტარებად.

თუ მოგწონთ ეს სტატიები, იხილეთ ჩვენი სტატიები რატომ იცვლება ფოთლები ფერს და რატომ მელოტებიან კაცები აქ კიდადლზე!

რატომ ატარებენ ლითონები ელექტროენერგიას, ხოლო არალითონები არა?

ლითონები, როგორც წესი, მბზინავი ობიექტებია, რომლებიც კარგი სითბოს და ელექტროგამტარია. არალითონები არის ბუნებრივი საგნები ან მინარევები, რომლებიც არ წარმოქმნიან სითბოს ან ელექტროენერგიას.

არალითონები ეწინააღმდეგება ლითონებს და გამტარობას ელექტროობა შესაძლებელია მეტალებში მეტალებში არსებული თავისუფალი ელექტრონების გამო. ლითონებს შეუძლიათ ელექტროენერგიის გატარება ატომებს შორის ვალენტური ელექტრონების გადინების საშუალებას. სუფთა ლითონებს შეუძლიათ ძალიან ადვილად შეუწყონ ხელი გამტარობას, ხოლო არამეტალებს არ აქვთ ელექტრონების და იონების მოძრაობა და, შესაბამისად, ელექტროგამტარობა შეუძლებელია არალითონებში. არამეტალები არიან იზოლატორები, რადგან მათ აქვთ ძალიან მაღალი წინააღმდეგობა მუხტის ნაკადის მიმართ და ეს ატომებს მჭიდროდ უჭერს ელექტრონებს, რის გამოც ელექტროენერგია ვერ გადის.

რატომ არის ლითონები ასე გამტარი?

ცნობილია, რომ ლითონები ელექტროენერგიის კარგი გამტარები არიან. ამ ლითონების ზოგიერთი მაგალითია უჟანგავი ფოლადი, ალუმინი, ოქრო, სპილენძი, თუთია, რკინა, ტყვია და ვერცხლი, რომლებსაც აქვთ ელექტრული გამტარობის თვისებები. მეტალში ვალენტური ელექტრონები თავისუფლად მოძრაობენ გარე გარსში და მათი ატომების ორბიტის ნაცვლად, ელექტრულად დამუხტული ელექტრონები მოძრაობენ ელექტრონების ზღვის სახით და აკრავს მეტალის დადებით ბირთვებს. იონები. ეს აძლევს ვალენტურ ელექტრონებს თავისუფლად გადაადგილებას ელექტრონების ზღვაში.

ლითონებში ელექტრული გამტარობის ერთ-ერთი გავრცელებული მაგალითია სპილენძის მავთული, რომელიც გამოიყენება საყოფაცხოვრებო ტექნიკაში. მიუხედავად იმისა, რომ სპილენძი ნაკლებად გამტარია ვიდრე ვერცხლი, ის გამოიყენება როგორც ეფექტური გამტარი ოჯახებში. ზოგიერთ გამტარ მასალას, როგორიცაა ფოლადი, ოქრო და ვერცხლი, აქვს სრულყოფილი ატომური კავშირი, რის გამოც მათ შეუძლიათ იმუშაონ როგორც გამტარ მასალად ელექტრო დენის და სითბოს გადასატანად.

ატარებს თუ არა ლითონების შემცველი ყველა ნივთიერება ელექტროენერგიას და რატომ?

ლითონები ელექტროენერგიის გამტარები არიან და ყველა სახის ლითონს შეუძლია ელექტროენერგიის კარგად გატარება.

თუმცა, ყველა ნივთიერება არ ატარებს ელექტროენერგიას. ლითონის ატომების შემცველი ნივთიერებები არ იშლება, ხოლო ნივთიერებები, რომლებიც არალითონები არიან, იხსნება. ყველა ნივთიერებას არ აქვს იონები და ეს დაუმუხტი ნაწილაკები, რომლებიც ცნობილია როგორც მოლეკულები, ადვილად იშლება წყალში. ყველა ნივთიერება არ უარყოფს ელექტროენერგიას, მაგრამ ისინი უნდა იყოს დაწყვილებული სხვა მასალებთან წინააღმდეგობის შესაქმნელად. ლითონების გამტარობა ყველა ნივთიერებაში ბევრად უფრო ადვილია, რადგან ვალენტური ელექტრონები თავისუფლად მოძრაობენ ლითონის შიგნით. როდესაც ელექტროენერგია გადის მეტალში, თავისუფალი ელექტრონები ატარებენ ელექტროენერგიას და ხელს უწყობენ მის გავრცელებას მთელ ლითონზე. ელექტრონების ეს მობილურობა ხელს უწყობს ლითონის ნივთიერებების გამტარობას.

რატომ ატარებენ სხვადასხვა ლითონი ელექტროენერგიას განსხვავებულად?

გამტარობა უბრალოდ აიხსნება, როგორც საზომი, თუ რამდენ სითბოს ან ელექტროენერგიას შეუძლია ლითონის გადაცემა. გამტარობის ორმხრივი იქნება წინაღობა ან ორმხრივი. სუფთა ლითონები, როგორიცაა უჟანგავი ფოლადი, ალუმინი, ოქრო, სპილენძი, თუთია, ტყვია, რკინა და ვერცხლი, როგორც წესი, ელექტროენერგიის და სითბოს საუკეთესო გამტარები არიან. ლითონის გისოსების სტრუქტურა აჩვენებს, რომ კრისტალები მჭიდროდ არის შეფუთული. რაც უფრო დიდია ატომური ბმების რაოდენობა, მით უფრო ძლიერია ლითონის კავშირი.

ჩვეულებრივ ლითონებს აქვთ იგივე სიმკვრივე და, შესაბამისად, ლითონის გამტარობის ელემენტები დამოკიდებულია იმაზე, თუ რამდენად თავისუფლად შეუძლიათ ელექტრონებს გადაადგილება გარშემო. ვალენტურ ელექტრონებს ზოგიერთ მეტალში, როგორიცაა სპილენძი, ოქრო, ვერცხლი და ალუმინი, შეუძლიათ ძალიან სწრაფად იმოძრაონ ელექტრულ ველში და ატარონ ელექტრული მუხტი, სანამ ერთმანეთს შეეჯახებიან და მიმართულებებს შეცვლიან. შენადნობებს განსაკუთრებით აქვთ სტრუქტურა, რომლის დროსაც ელექტრონები ახდენენ არარეგულარულ ელემენტებს მცირე მანძილის გავლის შემდეგ. ეს წინაღობა განასხვავებს მათ სხვა ლითონებისგან, რომლებსაც აქვთ უკეთესი გამტარობა.

აქ, Kidadl-ში, ჩვენ გულდასმით შევქმენით ბევრი საინტერესო ოჯახური ფაქტი, რომ ყველამ ისიამოვნოს! თუ მოგეწონათ ჩვენი წინადადებები საბავშვო ქიმიის შესახებ გამარტივებული: რატომ ატარებენ ლითონები ელექტროენერგიას? მაშინ რატომ არ გადახედოთ Sweet Tooth-ის ფაქტებს: იცით, საიდან მოდის შოკოლადი?, ან როგორ მზადდება მშრალი ყინული? სახალისო ფაქტები, რომლებიც ბავშვებს მოეწონებათ.