¿Por qué algunos materiales son mejores conductores que otros?

Answer 1

La conducción es una de las propiedades básicas del metal. Pero la conducción en metales difiere, esta diferencia en la conductividad puede explicarse usando la teoría de bandas
Consideremos el metal Cobre (Cu), la configuración electrónica de Cu y su diagrama de nivel de energía se puede escribir como

Cuando se forma un Cu diatómico, el diagrama obrital molecular se puede escribir como

En el Cu metálico hay un número N de átomos, por lo que el diagrama orbital molecular para los átomos de N se puede dar como

En el diagrama orbital molecular de los átomos de N, los orbitales moleculares de unión de la capa de valencia se denominan colectivamente como banda de Valance. De manera similar, los orbitales moleculares antiadherentes de la cubierta de cenefa se denominan banda de conducción.
La diferencia en la energía entre la banda de cenefa y la banda de conducción es el factor decisivo de la propiedad del conductor de metal.
Durante la conducción, los electrones saltan de la banda de cenefa a la banda de conducción, cuanto menor sea la energía requerida para la transición, mayor será la probabilidad de que el electrón salte, por lo tanto, el conductor será mayor, por lo que el metal se comportará como un muy buen conductor. Pero como la brecha de energía es relativamente mayor, la transición requeriría una mayor energía, por lo que la transición no sería más fácil, por lo que la resistencia del metal aumentaría

Answer 2

Hay varias teorías para responder a esto, pero todas ellas giran en torno a la estructura molecular de las sustancias en cuestión.
La teoría más primaria y básica es que los metales tienen más electrones libres que pueden recorrer todo el cuerpo del metal pero no pueden salir de la superficie. Estos electrones bajo una diferencia de potencial comienzan a fluir hacia el terminal positivo. Constituyendo así en corriente.
Los aislantes tienen electrones libres menores o nulos y, por lo tanto, muestran poca o ninguna conductividad.

A medida que creces y entras en ingeniería, te das cuenta de que esta teoría se expande. Ahora, a medida que las moléculas se acercan entre sí, aumenta el número de niveles de energía posibles en los que pueden existir electrones. Esto se explica por la combinación lineal de orbitales atómicos y la teoría de los orbitales moleculares. Como los electrones ahora tienen acceso a una gran cantidad de niveles de energía más altos, pueden absorber energía para saltar a niveles más altos cuando se aplica el potencial. Una vez que saltan a un mayor nivel de energía. Se convierten en electrones ‘libres’ y simplemente podemos referirnos a la explicación principal dada anteriormente.

Cuando se toman en consideración los aislantes, asumimos que están formados por enlaces covalentes. Así, las terminologías relacionadas con ellos son dipolos y nubes de electrones. A medida que aplica el potencial eléctrico a través del aislante, la nube de electrones se orienta hacia el terminal positivo. Por lo tanto, no hay movimiento neto de carga dentro del cuerpo. Pero en la superficie, la orientación de la nube de electrones provoca la acumulación de carga. Por lo tanto, estos aislantes funcionan como depósitos de carga bajo la acción del potencial. Funcionando así como condensadores.
Gracias por la A2A

Answer 3

La conducción de la electricidad depende de varios factores.
1. No de electrones de valencia: más son los electrones de valencia que pueden dejar el átomo para reducir la electricidad, más será la conducción
2. Tamaño de los átomos: para el mismo número de electrones de valencia, la conductividad aumenta con el aumento del tamaño del átomo a medida que aumenta la fuerza de la unión con los núcleos, disminuye y puede dejar el átomo más fácilmente para conducir los electrones.