En tant quion, le cuivre peut émettre 1, 2, 3 ou 4 électrons. Mais il a 1 s électron dans la dernière couche et 10 d électrons. Donc en tant que métal, combien sont délocalisés et libres de se déplacer, et combien restent avec latome?
Commentaires
- Tous les électrons qui sortent à une extrémité du fil sont remplacés par la même quantité à lautre extrémité, donc la perte nette est de 0
- @RaoulKessels Bien sûr, mais je ' m intéressé par la quantité délectrons qui peuvent se déplacer librement à lintérieur du fil.
- $ I = \ frac {q} {t} $ et la charge dun électron est de 1,6 $ \ times10 ^ {- 19} $ C
Réponse
Ceci est un nombre qui peut être mesuré via le Effet Hall . Cette référence donne le coefficient de Hall comme $ -5.4 \ times10 ^ {- 11} \, \ mathrm {m ^ 3 / C} $ pour une densité de nombre de porteurs de charge comme $$ n_ \ mathrm e = \ frac1 {\ left ( -5,4 \ times10 ^ {- 11} \, \ mathrm {m ^ 3 / C} \ right) \ left (-1,602 \ times10 ^ {- 19} \, \ mathrm C \ right)} = 1,16 \ times10 ^ { 29} / \ mathrm m ^ 3 $$ La densité numérique des ions cuivre est $$ n_ \ ce {Cu} = 8920 \, \ frac {\ mathrm {kg}} {\ mathrm {m ^ 3}} \ times \ frac {1000 \, \ mathrm g} {\ mathrm {kg}} \ times \ frac {1 \, \ mathrm {mol}} {63,546 \, \ mathrm g} \ times \ frac {6,022 \ times10 ^ {23} } {\ mathrm {mol}} = 8.45 \ times10 ^ {28} / \ mathrm m ^ 3 $$ Cela équivaut donc à environ 1,37 $ de porteurs de charge par ion.
Réponse
Une bonne première hypothèse est quil « existe un écart entre les bandes 3d et 4s dans la structure électronique du Cu solide, et puisque la bande 3d est remplie, et la bande 4s à moitié plein, cela signifie que seul lélectron 4s peut être considéré comme presque libre. (Rappelez-vous Cu = [Ar] 3d10 4s1.)