Elektriksel iletkenlik

Elektriksel iletkenlik

Elektriksel iletkenlik bir iletken malzemeye uygulanan elektriksel alan etkisinde yük taşıyıcılarının uzak mesafeli hareketleri sonucu oluşur. Dört tür yük taşıyıcısı vardır.

Metallerde serbest elektronlar eksi kutuptan artı kutba doğru hareket eden negatif yük taşıyıcılarıdır.

Kovalent bağlı bazı malzemelerde (Si gibi) bağdan kopan elektronlar artı kutba giderek eksi yük taşıyıcısı olur. Ancak arkasında bıraktığı delikte diğer bir elektron tarafından doldurulunca eksi yönde başka bir delik oluşur. Bunun yarattığı hareket sonucu elektron deliğide bir yük taşıyıcısı ama pozitif bir taşıyıcıdır.

Genelde sıvı eriyiklerde görülen iyonsal iletkenlikte ise pozitif yüklü anyonlar ve negatif katyonlar (bunlar elektron değil molekül veya atomdur) elektriksel alan etkisi altında ortamda hareket ederek iletkenliği sağlarlar.

Bir elektronun taşıdığı birim yük 1,6 x 10-19 kulondur. (q = 1,6 x 10-19C) Elektron deliği +q yük taşır. İyonarlın ise iyonlaşma derecesine göre değişir. Na+1 için +q ve SO4-2 için -2q yük taşınır.

l (cm) boyunda A (cm2) kesitli iletken için Ohm kanunu gereği

V = I x R

Burada gerilim V(volt) ve akım A(amp) birbirlerine bir orantık katsayısı direnç R(ohm) ile bağlıdır. Ve ortamın iletkenliğini belirler. Burada

R = ρ . l/A

olur. ρ ortama göre değişen bir katsayıdır. Birimi ohm.cm dir.

 
Elektron

Elektron veya eksicik, en küçük eksi elektrik yüküne sahip temel parçacıkdır.

Elektron kelimesi kehribarın Yunancadaki ismidir. Eski Yunanda, kehribarı ovuşturunca statik elektrikle yüklendiği biliniyordu.

Atomun üç bileşeninden biri (diğer iki proton ve nötrondur). Atomu maddenin en küçük birimi kabul eden kuram yoluyla, elektriğin taneciksel bir yapı içinde bulunduğu sonucuna varılır. En küçük elektrik yükü taşıyan bu taneciğin adı elektrondur. Bütün atomların dış bölümü elektron tabakalarından oluşur ve her tabaka çekirdekten uzaklığına göre K,L,M... gibi harflerle adlandırılır. Çevredeki elektronların sayısı ve konumu, söz konusu elementin kimyasal nitelikleriyle, özellikle değeri ile yakından ilintilidir. Birçok durumda, bu elektronlar maddeden çıkarılıp az ya da çok büyük bir hızla, bir elektrik alanıyla, harekete geçirilerek boşlukta yayılabilir. Boş bir tüple elde edilen katot ışınları; radyoaktif cisimlerin beta ışınları; ısgın metalleri etkileyerek çıkardığı elektrik, vb.

Normal koşullarda elektronlar atomun artı yüklü çekirdeğine bağlı durumda bulunur. Nötr bir atomdaki elektronların sayısı, çekirdeki artı yüklerin sayısına eşittir. Ama bir atomda artı yüklerin sayısından daha fazla ya da daha az elektron bulunabilir. Bu durumda atomun toplam yükü eksi ya da artı olur; böyle yüklü atomlara iyon adı verilir. Bir atoma bağlı olmayan elektronlara serbest elektron denir.

Belirli bir atomdaki elektronlar çekirdek çevresinde düzgün bir biçimde sıralanmış yörüngemsiler üzerinde dolanır. Elektronlar ile çekirdek arasındaki çekim kuvveti, elektronların kendi aralarındaki itme kuvvetine üstün geldiğinden, elektronlar normal koşullarda atoma bağlı kalır. Elektronları üzerinde dolandığı yörüngemsiler kendi aralarında kümelenerek kabukları oluştururlar. Çekirdeğe en yakın yörüngemsilerdeki elektronlar atoma en sıkı bağlı olanlardır. En dış yörümgemsilerdeki elektronlar ise çekirdekle aralarındaki öteki elektronların perdeleyici etkisi nedeniyle atoma en gevşek bağlı durumdadır. Elektronlar, atom yapısı içindeki hareketlerinde, atomun hemen bütün hacmini kaplayan dağınık bir eksi yük bulutu oluştururlar. Bu nedenle atomun büyüklüğünü elektronların atom içindeki diziliş biçimi belirler. Atomun, başka atomlar, parçacıklar ve elektromagnetik ışıma karşısındaki davranışını da elekronların bu diziliş biçimi belirler.

 

Katyon

Katyon, elektronları protonlarından daha az olan ve bunun sonucunda

elektronların perdeleme etkisinin azaldığı iyona verilen addır. İsmi, pozitif

yüklü iyonların katota çekiminden dolayı verilmiştir.

 

Yaygın Katyonlar Bilinen adı Formülü Tarihi Adı Basit Katyonlar Çok Atomlu Katyonlar
Aluminyum Al3+
Baryum Ba2+
Berilyum Be2+
Sezyum Cs+
Kalsiyum Ca2+
Krom(II) Cr2+ Kromez
Krom(III) Cr3+ Kromik
Krom(VI) Cr6+ Kromil
Kobalt(II) Co2+
Kobalt(III) Co3+
Bakır(I) Cu+
Bakır(II) Cu2+
Galyum Ga3+
Helyum He2+ (Alfa parçacığı)
Hidrojen H+ (Proton)
Demir(II) Fe2+ Ferro
Demir(III) Fe3+ Ferri
Kurşun(II) Pb2+
Kurşun(IV) Pb4+
Lityum Li+
Magnezyum Mg2+
Mangan(II) Mn2+ Manganez
Mangan(III) Mn3+ Manganik
Mangan(IV) Mn4+ Manganil
Mangan(VII) Mn7+
Cıva(II) Hg2+
Nikel(II) Ni2+
Nikel(III) Ni3+
Potasyum K+
Gümüş Ag+
Sodyum Na+
Stronsiyum Sr2+
Kalay(II) Sn2+
Kalay(IV) Sn4+
Çinko Zn2+
Amonyum NH4+
Hidronyum H3O+
Nitronyum NO2+
Cıva(I) Hg22+

 

Anyon

Eksi elektriksel yük ile yüklü iyona anyon denir.

İyon

→ İyon maddesi fizik ve kimya ile ilgilidir, eski bir millet ile ilgili madde için İyonya sayfasına bakınız.

İyon ya da yerdeş (Fransızca kökenli ion), bir veya daha çok elektron kazanmış ya da yitirmiş bir atomdan (veya bir atom grubundan) oluşmuş elektrik yüklü parçacık. Pozitif (+) elektrik yüklü iyonlara katyon, negatif (-) elektrik yüklü iyonlara anyon denir.

Örnek olarak;

  • H+ (1 elektron kaybetmiş atom)
  • OH- (1 elektron kazanmış atom grubu)
  • (SO4)2- (2 elektron kazanmış atom grubu)

Yorum Yaz
Arkadaşların Burada !
Arkadaşların Burada !