Evet demir elektriği iletir. Bunun nedeni, demirin, değerlik elektronlarının metal kafes yapısı içinde serbestçe hareket etmesine izin veren metalik bir bağa sahip olmasıdır. Bu delokalize elektronlar, metalin elektrik akımını taşıyarak elektriği iletme yeteneğinden sorumludur.
Aslında bu sadece basit bir cevaptı. Ancak bu konu hakkında konseptinizi çok net hale getirecek bilmeniz gereken birkaç şey daha var.
O halde doğrudan konuya geçelim.
Temel Çıkarımlar: Demir neden iletkendir?
- Demir, atomik yapısına zayıf bağlı serbest elektronlara sahip olduğundan elektriği iletir.
- Sıcaklığın demirin elektriksel iletkenliği üzerinde önemli bir etkisi vardır. Sıcaklık arttıkça demirin iletkenliği azalır.
- Yüksek sıcaklıklarda çarpışmaların artması nedeniyle demirin elektriksel iletkenliği sıcaklık arttıkça azalır, bu da elektronların düzenli akışını bozar.
Açıklama : Demir neden iletkendir?
Demir, atomik yapısına zayıf bağlı serbest elektronlara sahip olduğundan elektriği iletir. Bu serbest elektronlar malzeme içerisinde kolaylıkla hareket ederek elektrik akımının akmasını sağlar.
Daha ayrıntılı olarak, bir malzemenin iletkenliği onun elektronik yapısına bağlıdır. Demirde, atomların en dış kabuğu iki elektron içerirken, iç kabukları sıkıca bağlı elektronlarla doludur.
Ancak en dış kabuk tamamen dolmadığından bazı elektronlar serbestçe hareket edebilir. Bu serbest elektronlar belirli bir atom tarafından güçlü bir şekilde çekilmezler ve bir elektrik alanına maruz kaldıklarında malzeme içinde hareket edebilirler.
Bir demir parçasına voltaj uygulandığında, bu serbest elektronlar elektrik alanı tarafından bir yönde itilir ve bir elektrik akımı oluşturulur. Bu hareketli elektronların varlığı demiri iyi bir elektrik iletkeni yapar.
Bununla birlikte, atomlarının özel düzeni ve serbest elektronlarının hareketliliği nedeniyle demirin iletkenliğinin bakır veya gümüş gibi diğer bazı metallerinki kadar yüksek olmadığını belirtmek önemlidir.
Sıcaklık demirin elektriksel iletkenliğini nasıl etkiler?
Sıcaklığın demirin elektriksel iletkenliği üzerinde önemli bir etkisi vardır. Sıcaklık arttıkça demirin iletkenliği azalır.
Sıcaklık arttıkça demir kafesteki atomlar daha fazla termal enerji kazanır ve daha kuvvetli titreşir. Bu artan atomik hareket, serbest elektronlar ve kafes atomları arasında daha sık çarpışmalara yol açar.
Bu çarpışmalar elektronları dağıtır ve serbestçe hareket etme yeteneklerini engelleyerek elektrik iletkenliğinin azalmasına neden olur.
Daha yüksek sıcaklıklardaki çarpışmalar elektronların düzenli akışını bozar ve elektrik akımının malzeme içinde ilerlemesini zorlaştırır. Bu nedenle demirin elektriksel iletkenliği artan sıcaklıkla azalır.
Bu davranışın demir dahil çoğu metal için geçerli olduğunu ve termal enerji ile kafes içindeki serbest elektronların hareketi arasındaki etkileşimden kaynaklandığını belirtmek önemlidir.
daha fazla okuma
En reaktif element nedir?
Periyodik tablodaki en reaktif metal nedir?
Alkali metaller neden bu kadar reaktif?
Şeker bir mineral midir?
Buz bir mineral midir?