المواد الموصلة للكهرباء Conductors
- وهي المواد التى تسمح بمرور التيار الكهربي خلالها وذلك لكثرة وجود الالكترونات الحرة التى تتحرك فيها في المدارات الخارجية.
- المواد الموصلة مثل الفلزات حيث تمتاز الرابطة الفلزية ببحر من الألكترونات المتحركة.
التوصيلية الكهربية ونوع الروابط
- لعلك أدركت الآن بعد قراءة المقدمة أن التوصيلية الكهربية تعتمد على مدى تحرر الألكترونات من الذرات.
(1) التوصيلية الكهربية فى المركبات ذات الروابط الأيونية
لا تستطيع المركبات الأيونية الصلبة توصيل الكهرباء
- تعتمد المقدرة على التوصيل الكهربائي -وهي خاصية فيزيائية- على توافر جسيمات مشحونة حرة الحركة.
- فالأيونات جسيمات مشحونة فإذا كانت حرة الحركة فإنها تجعل المركب الكيميائي يوصل الكهرباء.
- ولأن الأيونات مقيدة الحركة في حالة المادة الصلبة بسبب قوى الجذب الكبيرة، لذا لا تستطيع المواد الأيونية الصلبة توصيل الكهرباء.
المركبات الأيونية السائلة جيدة التوصيل للكهرباء
- عندما ينصهر المركب الأيوني الصلب ويصبح سائلاً أو عند ذوبانه فى محلول الأيونات التي كانت مقيدة في أماكنها قادرةً الآن على الحركة بحرية، ولها القدرة على توصيل التيار الكهربي .
- لذا تكون المركبات الأيونية جيدة التوصيل عندما تكون في صورة محلول أو سائل. ويسمى المركب الأيوني الذي يوصل محلوله التيار الكهربائي باسم الإلكتروليت.
(2) التوصيلية الكهربية في المركبات ذات الروابط التساهمية
- المركبات التساهمية القطبية كجزئيات هي جسيمات متعادلة كهربائياً ولذلك فهي في أحسن حالتها مركبات ضعيفة التوصيل الكهربي فهي مواد إلكتروليتية مثل كلوريد الهيدروجين السائل النقي والماء النقي والأمونيا وحمض الخليك ومعظم المركبات العضوية،
- بينما محاليل هذة المركبات في الماء فهي موصلة للتيار الكهربائي . ومن جهة أخري أذا أذيبت هذة المركبات النقية فى البنزين فأن محاليلها لا توصل التيار الكهربائي.
(3) التوصيلية الكهربية في المركبات ذات الروابط الفلزية.
- عندما تكون ذرات الفلز قريبة من بعضها في الحالة الصلبة ، فأن كل ذرة فلز تميل لفقد إلكترون أو أكثر من إلكترونات التكافؤ في الغلاف الخارجي.
- لكن تمتاز هذه الالكترونات بأنها حرة الحركة في بلورة الفلز.
- مما يؤدي إلى تخلل إلكترونات التكافؤ ( التى تكون على شكل سحابة ) بين الأيونات الموجبة للفلز.
- تقوم هذه السحابة بتقليل قوى التنافر بين أيونات الفلز فتربطها معاً وتتكون الرابطة الفلزية في نموذج يدعى البحر الالكتروني The sea of electrons
- هذا البحر الألكتروني يجعل التوصيلية الكهربية عالية جداُ.
حل السؤال: لماذا الماء النقي لا يوصل للكهرباء والماء العادي يوصل للكهرباء؟
- لعلك أدركت الآن بعد قراءة المقدمة أن التوصيلية الكهربية تعتمد على مدى تحرر الألكترونات من الذرات.
- يحتوي الماء العادي على معادن ذائبة مثل الكالسيوم والمغنيسيوم والحديد والصوديوم. عندما يغلي الماء ويسمح للبخار بالتكثف في الخزان، يسمى السائل النقي الذي يتبقى، ويكون خالي من المعادن، بالماء المقطر.
- الماء النقي هو ماء خالي تماماً من الشوائب والأيونات على عكس الماء العادي.
- تعتمد المقدرة على التوصيل الكهربائي -وهي خاصية فيزيائية- على توافر جسيمات مشحونة حرة الحركة مثل الأيونات فى الماء العادي.
- فالأيونات جسيمات مشحونة فإذا كانت حرة الحركة فإنها تجعل المركب الكيميائي (الماء العادي) يوصل الكهرباء.
- المركبات التساهمية القطبية كجزئيات هي جسيمات متعادلة كهربائياً ولذلك فهي في أحسن حالتها مركبات ضعيفة التوصيل الكهربي فهي مواد إلكتروليتية مثل كلوريد الهيدروجين السائل النقي والماء النقي والأمونيا وحمض الخليك ومعظم المركبات العضوية.
- الخلاصة هي أن وجود الأيونات حرة الحركة فى الماء العادي هى ما تجعله موصل للكهرباء على عكس الماء النقي الخالي تماماً من الأيونات.