ChemStudy

Na

3s

В зоне столько уровней, сколько атомов объединилось в кристалле, на каждом уровне максимум 2 электрона. 100 атомов – 100 уровней, на которых может быть 200 электронов, а есть только 100 электронов, следовательно, для Na и других его аналогов, у которых содержится 1 электрон на валентном уровне, валентная зона на половину заполнена, а следовательно, внутри валентной зоны электрон может менять энергию, а значит участвовать в проводимости. Значит валентная зона одновременно является зоной проводимости и ширина запрещённой зоны для таких металлов = 0.

Mg

Содержит 100 атомов, следовательно, 100 уровней, может быть 200 электронов, есть 200, следовательно, 3s зона (ВЗ) полностью заполнена, 3p – зона проводимости ЗП получается из 3p подуровней. В случае с Mg ЗП накладывается на ВЗ, и поэтому электрону не требуется большой энергии для перехода в эту зону (ΔE = 0);

Al

ВЗ полностью заполнена и ΔE = 0.

1.4 Электропроводность и теплопроводность металлов

σ – электропроводность

σ = enu [Ом-1 см-1] 106 – 104

Электроны в металле благодаря ничтожной массе и размерам обладают значительной подвижностью. Обозначим эту подвижность через u [см2/(В с)]. Поэтому если к металлу приложить некоторую разность потенциалов, электроны начнут перемещаться от отрицательного полюса к положительному, тем самым создавая электрический ток. Удельная проводимость σ зависит от заряда электрона и концентрации носителей, которая у большинства металлов практически одинакова.

ρ = 1/ σ = RS/l; [Ом м]

ρ = h/(ke2n2/3)

где:

lср – длина свободного пробега электрона

k – постоянная Больцмана

n – концентрация

h – постоянная Планка

lср зависит от структуры металла. При одной и той же структуре она зависит от радиуса атомов

Чистые металлы, имеющие совершенную кристаллическую решетку, обладают наименьшим значением ρ. Дефекты кристаллической решетки увеличивают сопротивление вызывая рассеяние электронов.

ρ = ρчист+ρпримесей

При повышении температуры сопротивление увеличивается и причиной этого является интенсификация колебаний кристаллической решетки. Теплопроводность изменяется параллельно электропроводности.

1.5 Влияние различных факторов на удельную электропроводность.

ШАМБЕРИ (Chambery) , город на юго-востоке Франции, главный город исторической обл. Савойя и административный центр департамента Савойя. 54 тыс. жителей (1982). Машиностроение, химическая, пищевая промышленность. В средние века (до 1563) столица сначала графства, затем герцогства Савойского.

ВЯЗЕМСКИЙ , город (с 1951) в Российской Федерации, Хабаровский кр. Железнодорожная станция. 18,2 тыс. жителей (1992). Промышленность: стройматериалов, пищевая; леспромхоз, деревообработка.

ЗАВАЛИШИН Дмитрий Иринархович (1804-1892) , декабрист, лейтенант. В 1822-24 участник кругосветного плавания М. П. Лазарева. Член Северного общества. Приговорен к вечной каторге. С 1827 в Нерчинских рудниках, с 1839 на поселении в Чите. Вернулся из Сибири в 1863. В 50-80-х гг. сотрудничал в прессе ("Московские ведомости", "Русский вестник", "Русская старина" и др.). Автор "Записок декабриста" (1906).