In quanto ione, il rame può emettere 1, 2, 3 o 4 elettroni. Ma ha 1 elettrone nellultimo guscio e 10 d elettroni. Quindi, come metallo, quanti di questi sono delocalizzati e liberi di muoversi, e quanti rimangono con latomo?
Commenti
- Tutti gli elettroni che escono a unestremità del cavo vengono sostituiti con la stessa quantità allaltra estremità, quindi la perdita netta è 0
- @RaoulKessels Certo, ma io ' m interessa la quantità di elettroni che possono muoversi liberamente allinterno del filo.
- $ I = \ frac {q} {t} $ e la carica di un elettrone è $ 1,6 \ times10 ^ {- 19} $ C
Risposta
Questo è un numero che può essere misurato tramite Effetto Hall . Questo riferimento fornisce il coefficiente di Hall come $ -5,4 \ times10 ^ {- 11} \, \ mathrm {m ^ 3 / C} $ per una densità numerica di portatori di carica come $$ n_ \ mathrm e = \ frac1 {\ left ( -5.4 \ times10 ^ {- 11} \, \ mathrm {m ^ 3 / C} \ right) \ left (-1.602 \ times10 ^ {- 19} \, \ mathrm C \ right)} = 1,16 \ times10 ^ { 29} / \ mathrm m ^ 3 $$ La densità numerica degli ioni rame è $$ n_ \ ce {Cu} = 8920 \, \ frac {\ mathrm {kg}} {\ mathrm {m ^ 3}} \ times \ frac {1000 \, \ mathrm g} {\ mathrm {kg}} \ times \ frac {1 \, \ mathrm {mol}} {63.546 \, \ mathrm g} \ times \ frac {6.022 \ times10 ^ {23} } {\ mathrm {mol}} = 8.45 \ times10 ^ {28} / \ mathrm m ^ 3 $$ Quindi funziona a circa $ 1,37 $ portatori di carica per ione.
Risposta
Una buona prima ipotesi è che “cè un divario tra le bande 3d e 4s nella struttura elettronica del Cu solido, e poiché la banda 3d è piena, e la banda 4s riempito a metà, significa che solo lelettrone 4s può essere considerato quasi libero. (Ricorda Cu = [Ar] 3d10 4s1)