У металі, як і у всіх твердих тілах, кожен атом займає певне місце. Правда, при деяких умовах атоми твердих тіл можуть залишати свої місця, але у всякому разі вони довгий час залишаються «прив'язаними» до певного місця. Залежно від температури кожен атом більш-менш сильно коливається близько цього місця, не віддаляючись від нього скільки-небудь далеко. На відміну від інших твердих тіл метали володіють однією цікавою особливістю: в просторі між атомами металів рухаються вільні електрони, тобто електрони, не пов'язані з певними атомами.
Звідки беруться такі вільні електрони?
Справа в тому, що в атомах не всі електрони однаково міцно утримуються ядром. В електронних оболонках атомів металів завжди є один, два або три електрона, дуже слабо пов'язаних з ядром. Тому, наприклад, при розчиненні різних солей входять до їх складу атоми металів легко віддають ці електрони інших атомів, а самі перетворюються в позитивні іони. Відрив електронів від атомів відбувається і в шматку будь-якого металу, але все електрони, які втратили зв'язок з атомами, залишаються в самому металі між утвореними іонами.
Число вільних електронів в металі величезна. Їх приблизно стільки ж, скільки атомів. Проте весь шматок металу залишається, звичайно, незарядженим, так як позитивний заряд всіх іонів в точності дорівнює негативному заряду всіх електронів.
Таким чином, будова металу ми можемо собі уявити в такому вигляді. Атоми металу, що втратили по 1-2 електрона, стали іонами. Вони порівняно міцно сидять на своїх місцях і утворюють, можна сказати, жорсткий «скелет» шматка металу. Між іонами швидко рухаються в усіх напрямках електрони. Деякі з електронів при русі гальмуються, інші прискорюються, так що серед них завжди є і швидкі і повільні.
Рух вільних електронів цілком безладно. Не можна вловити в ньому ніяких цівок або потоків, ніякої узгодженості. Вільні електрони рухаються в металі приблизно так, як метушаться мошки в теплому повітрі літнього вечора: в рої кожна з мошок літає сама по собі то швидше, то повільніше, а весь рій стоїть на місці.
Серед безладно рухаються завжди є такі, які летять у напрямку до поверхні металу. Чи будуть вони вилітати з металу? Адже якщо залишити відкритим посудину з газом, молекули якого також перебувають в хаотичному русі, як і електрони в металі, то молекули газу швидко розсіються в повітрі. Однак електрони в звичайних умовах не вилітають з металу. Що ж їх утримує? Тяжіння іонами. Коли електрон піднімається трохи над поверхнею металу, над ним уже немає іонів, а внизу, на поверхні, є. Ці іони притягують піднявся
- Струм в газах
- Електрика в атомах
- Як розміщені заряди в атомах
- радіолампи
- Чи існують атоми електрики?
