Câu hỏi : giải thích vì sao kim là vật dẫn điện tốt ?
Kim loại là chất dẫn điện tốt vì trong kim loại có nhiều electron tự do ⇒ Đáp án C
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu hỏi: Kim loại dẫn điện tốt vì
A.mật độ electron tự do trong kim loại rất lớn.
B.khoảng cách giữa các ion nút mạng trong kim loại rất lớn.
C.giá trị điện tích chứa trong mỗi electron tự do của kim loại lớn hơn ở các chất khác.
D.mật độ các ion tự do lớn
Lời giải
Đáp án A - Kim loại dẫn điện tốt vì mật độ electron tự do trong kim loại rất lớn
Giải thích:
Kim loại là chất dẫn điện tốt vì cấu tạo đặc thù của nó, bên trong kim loại có rất nhiều các electron tự do. Các eletron sẽ di chuyển một cách nhanh chóng khi một điện áp đặt vào thanh kim loại. Và đó cũng có thể làm cho kim loại dẫn điện tốt hơn.
Kiến thức mở rộng
Kim loại là một chất dẫn điện và nhiệt tuyệt vời vì các nguyên tử trong kim loại tạo thành một ma trận thông qua đó các electron bên ngoài có thể di chuyển tự do. Thay vì quay quanh các nguyên tử tương ứng của chúng, chúng tạo thành một biển electron bao quanh hạt nhân dương của các ion kim loại tương tác. Các electron sau đó di chuyển tự do khắp biển electron.
- Thủy tinh được sử dụng như một chất cách điện vì nó có các nguyên tử có các electron được kết nối chặt chẽ với nhau.
-Bạc là dây dẫn mạnh nhất trong số tất cả các vật liệu đã biết.
-Tuy nhiên, vì bạc là một vật liệu tương đối tốn kém và khá đắt đỏ nên nó không thường xuyên được sử dụng cho các đặc tính dẫn điện của nó.
-Đồng ít dẫn điện hơn bạc nhưng rẻ hơn và thường được sử dụng như một chất dẫn hiệu quả trong các thiết bị gia dụng.
Trước khi đến với danh sách các kim loại dẫn điện tốt nhất, hãy tìm hiểu 1 chút về độ dẫn điện cũng như các yêu tố ảnh hưởng đến độ dẫn điện của kim loại.
1. Độ dẫn điện
Kim loại dẫn điện tốt nhất
Liên kết trong kim loại khiến kim loại có khả năng dẫn điện. Trong một liên kết kim loại, các nguyên tử của kim loại được bao quanh bởi một “biển electron” di chuyển liên tục. Biển electron di chuyển này cho phép kim loại dẫn điện và di chuyển tự do giữa các ion.
Hầu hết các kim loại dẫn điện đến một mức độ nhất định. Một số kim loại có độ dẫn điện cao hơn các kim loại khác. Đồng, bạc, nhôm, vàng, thép và đồng thau là những dây dẫn điện phổ biến. Các kim loại dẫn điện cao nhất là bạc, đồng và vàng.
2. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ dẫn điện
Một số yếu tố nhất định có thể ảnh hưởng đến mức độ hoạt động của vật liệu. Chúng tôi sẽ giúp bạn giải thích những yếu tố này ở đây:
-Nhiệt độ: Thay đổi nhiệt độ của bạc hoặc bất kỳ dây dẫn nào khác làm thay đổi độ dẫn điện của nó. Nói chung, tăng nhiệt độ gây kích thích nhiệt của các nguyên tử và giảm độ dẫn điện trong khi tăng điện trở suất. Mối quan hệ là tuyến tính, nhưng nó bị phá vỡ ở nhiệt độ thấp.
-Tạp chất: Thêm tạp chất vào dây dẫn làm giảm độ dẫn điện của nó. Ví dụ, bạc sterling không tốt bằng như bạc nguyên chất. Bạc bị oxy hóa không phải là một chất dẫn tốt như bạc nguyên chất. Tạp chất cản trở dòng điện tử.
-Cấu trúc và pha pha tinh thể: Nếu có các giai đoạn khác nhau của vật liệu, độ dẫn điện sẽ chậm lại một chút ở giao diện và có thể khác với cấu trúc này so với cấu trúc khác. Cách một vật liệu đã được xử lý có thể ảnh hưởng đến mức độ nó dẫn điện.
-Trường điện từ: Dây dẫn tạo ra các trường điện từ của riêng chúng khi điện chạy qua chúng, với từ trường vuông góc với điện trường. Các trường điện từ bên ngoài có thể tạo ra từ tính, có thể làm chậm dòng điện.
Tần suất: Số lượng dao động chu kỳ một dòng điện xen kẽ hoàn thành mỗi giây là tần số của nó trong hertz. Trên một mức nhất định, tần số cao có thể khiến dòng điện chảy xung quanh dây dẫn hơn là qua nó [hiệu ứng da]. Vì không có dao động và do đó không có tần số, hiệu ứng da không xảy ra với dòng điện trực tiếp.
3. Thứ tự dẫn điện của kim loại
Danh sách độ dẫn điện này bao gồm các hợp kim cũng như các nguyên tố tinh khiết. Bởi vì kích thước và hình dạng của một chất ảnh hưởng đến độ dẫn điện của nó, danh sách giả định tất cả các mẫu có cùng kích thước. Đây là các loại kim loại cơ bản và một số hợp kim phổ biến theo thứ tự mối quan hệ dẫn điện giảm dần.
1. Bạc [ Tinh khiết]
2. Đồng [Nguyên chất]
3. Vàng [Nguyên chất]
4. Nhôm
5. Kẽm
6. Niken
7. Đồng thau
8. Đồng
9. Sắt [Tinh khiết]
10. Platin
11. Thép [Cacbon hóa]
12. Chì [Tinh khiết]
13. Thép không gỉ
Tại sao người ta lại sử dụng kim loại để làm chất dẫn điện thay vì các loại nguyên tố hóa học khác. Cùng GiaiNgo tìm hiểu kim loại dẫn điện tốt vì sao nhé!
Kim loại đóng vai trò quan trọng trong đời sống con người ngày nay. Cùng GiaiNgo tìm hiểu top 10 kim loại dẫn điện tốt nhất và kim loại dẫn điện tốt vì sao nhé!
Kim loại dẫn điện tốt vì sao?
Trước khi đi vào chi tiết kim loại dẫn điện tốt vì sao, thì cùng GiaiNgo điểm qua khái niệm về chất dẫn điện là gì nhé!
Chất dẫn điện là gì?
Chất dẫn điện là một đối tượng hoặc loại vật liệu cho phép dòng điện chạy qua theo một hoặc nhiều hướng. Chất dẫn điện có đặc tính chuyển đổi ánh sáng hoặc nhiệt từ nguồn này sang nguồn khác.
Ví dụ về chất dẫn điện: các dung dịch kiềm, muối, axit, các kim loại, nước thường dùng,…
Kim loại dẫn điện tốt vì sao?
Kim loại là chất dẫn điện tốt vì cấu tạo đặc thù của nó, bên trong kim loại có rất nhiều các electron tự do. Các nguyên tử trong kim loại tạo thành một ma trận thông qua đó các electron bên ngoài có thể di chuyển tự do.
Thay vì quay quanh các nguyên tử tương ứng của chúng. Sau đó chúng tạo thành một biển electron bao quanh hạt nhân dương của các ion kim loại tương tác. Các electron sau đó di chuyển tự do khắp biển electron.
Một nguyên nhân khác nữa là kim loại có điện trở thấp nên độ dẫn điện cao.
Top 10 kim loại dẫn điện tốt nhất
Trong hóa học, ta được biết tùy thuộc vào cấu tạo vật chất mà mỗi kim loại sẽ có khả năng dẫn điện khác nhau. Vậy top 10 kim loại dẫn điện tốt nhất gồm những cái tên nào, cùng GiaiNgo giải đáp nhé!
Bạc [Ag] – Kim loại có tính dẫn điện tốt nhất
- Khả năng dẫn điện: Cao nhất.
- Tính chất: Là kim loại mềm, dễ uốn.
- Công dụng: Ngay từ thời xưa, bạc có rất nhiều công dụng như sử dụng để đúc tiền. Ngày nay, đa số bạc được sử dụng trong tráng gương, đồ trang sức, chén đũa, que hàn,… Tuy Ag có khả năng dẫn điện tốt nhất nhưng vì giá không rẻ nên hiếm khi sử dụng bạc trong công nghiệp điện.
Đồng [Cu] – Kim loại dẫn điện tốt thứ hai
- Khả năng dẫn điện: Thứ 2.
- Tính chất: Là kim loại mềm, dễ uốn và tạo hình.
- Công dụng: Cu được dùng để làm chất dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, phổ biến nhất hiện nay. Bên cạnh đó, có rất nhiều đồ gia dụng cũng như mỹ nghệ được sản xuất từ đồng phải kể đến như: bát đĩa, que hèn hay đồ thờ cúng,…
Vàng [Au]
- Khả năng dẫn điện: Thứ 3.
- Tính chất: khó bị oxi hóa, dẫn nhiệt và điện tốt, tính thẩm mỹ cao.
- Công dụng: Hầu hết các quốc gia trên thế giới vàng dùng làm đơn vị trao đổi giá trị tiền tệ và trang sức. Vàng nguyên chất mềm nên sẽ giúp làm cứng các hợp kim với bạc, đồng.
Nhôm [Al]
- Khả năng dẫn điện: thứ 4.
- Tính chất: Là kim loại dẻo, khó bị oxi hóa, nhiệt độ nóng chảy cao.
- Công dụng:
- Nhôm có vai trò quan trọng trong vật liệu cấu trúc và các ngành công nghiệp hàng không vũ trụ.
- Ứng dụng quan trọng để dùng chế tạo tôn để lợp mái nhà, làm vách ngăn xây dựng, cột cũng như trụ nhà,…
- Làm nguyên vật liệu trong các phương tiện vận tải và xử lý nước, hàng tiêu dùng có độ bền cao: đồ bếp, đồ ngủ, máy móc, đường dây tải điện,…
Natri [Na]
- Khả năng dẫn điện: Thứ 5.
- Tính chất: Dẫn điện và nhiệt ở môi trường bình thường rất tốt, có tính mềm, có thể cắt được bằng dao.
- Công dụng:
- Natri là thành phần quan trọng trong sản xuất các hợp chất hữu cơ và este.
- Phổ biến nhất Natri là thành phần của muối ăn NaCl, làm xà phòng,…
- Còn trong các phản ứng nguyên tử, Natri là chất lỏng dẫn nhiệt lò.
Wolfram [W]
- Khả năng dẫn điện: Thứ 6.
- Tính chất: Là kim loại cứng, giòn và khó gia công, có khả năng chống lại quá trình axit, kiềm và oxi hóa mạnh mẽ.
- Công dụng:
- Dạng Wolfram tinh khiết dùng nhiều nhất trong ngành điện như làm dây tóc bóng đèn điện tóc và tấm bia bắn phá của điện tử.
- Volfram có tính trơ và độ dẫn điện khá tốt nên còn được sử dụng để chế tạo ra kính hiển vi và điện cực.
Đồng thau [CuZn37]
- Khả năng dẫn điện: Thứ 7.
- Tính chất: Là một thể hợp kim của kẽm và đồng, có màu vàng lấp lánh. Tùy theo tỉ lệ pha trộn giữa kẽm và đồng mà mỗi loại đồng thau sẽ có độ sáng khác nhau.
- Công dụng: Ứng dụng rộng rãi để chế tạo các đồ trang sức giá trị thấp.
Sắt [Fe]
- Khả năng dẫn điện: Thứ 8.
- Tính chất: Là một trong những kim loại phổ biến lâu đời nhất trên Trái Đất, có tính thù hình, cứng và rắn chắc.
- Công dụng: Tạo độ cứng, chắc chắn cho các công trình và các sản phẩm.
Crôm [Cr]
- Khả năng dẫn điện: Thứ 9.
- Tính chất: Là kim loại có khả năng chống trầy xước cao, giòn, cứng và khó bị nóng chảy.
- Công dụng: Đánh bóng bề mặt, tạo màu rực rỡ cho thuốc sơn, nhuộm, tạo tính không gỉ sét cho dao, kéo hay làm khuôn đúc gạch nung.
Chì [Pb]
- Khả năng dẫn điện: Thứ 10.
- Tính chất: Là kim loại tuy mềm nhưng lại có khối lượng vô cùng nặng hơn nhiều lần so với cảm giác khi ta chạm vào, có tính tạo hình và rất độc hại đối với con người và động vật.
- Công dụng: Thành phần quan trọng để chế tạo ác quy.
Xem thêm:
Điều kiện để một vật dẫn điện là gì?
Điều kiện để một vật dẫn điện là phải có chứa các điện tích tự do. Điện tích tự do là điện tích có thể di chuyển từ điểm này đến điểm khác trong phạm vi thể tích của vật dẫn.
Ví dụ: Kim loại có chứa các electron tự do, như các dung dịch bazo, axit, các muối nóng chảy,… có chứa các ion tự do. Tất cả những dung dịch kể trên đều là các chất dẫn điện.
Tương tự như trên, ta có vật [chất] cách điện là vật [chất] không chứa các điện tích tự do.
Ví dụ: Không khí khô, nhựa, dầu, sứ, cao su, thủy tinh,… đều là những chất cách điện.
Vì sao kim loại dẫn điện tốt hơn các môi trường khác?
Kim loại dẫn điện tốt hơn các môi trường khác vì cấu tạo đặc thù của nó. Thường thì bên trong kim loại có rất nhiều các electron tự do. Các electron sẽ di chuyển một cách nhanh chóng khi một điện áp đặt vào thanh kim loại.
Đây cũng là lý do chính để cho kim loại dẫn điện tốt nhất. Hầu hết các kim loại dẫn điện đến một mức độ nhất định. Một số kim loại có độ dẫn điện cao hơn các kim loại khác.
Ví dụ như kim loại đồng, bạc, nhôm, vàng, thép và đồng thau là những dây dẫn điện phổ biến.
Trên đây là những thông tin về kim loại dẫn điện tốt vì sao và top 10 kim loại dẫn điện tốt mà GiaiNgo đã chia sẻ đến bạn. Theo dõi GiaiNgo mỗi ngày để biết thêm nhiều thông tin hay và bổ ích nhé!