| |||||||||||
ولهذا الفرع من الكيمياء أهمية كبيرة في حياتنا اليومية فمعظم الأجهزة الالكترونية التي نستخدمها من هاتف أو آلة حاسبة أو مصباح إضاءة أو آلة التصوير تحتاج إلى طاقة كهربائية تحصل عليها من البطاريات الموضوعة فيها فكيف تعمل تلك البطاريات ؟ وكذلك الحصول على بعض العناصر من مركباتها يحتاج إلى طاقة كهربائية , والطلاء الكهربائي وشحن البطارية وحماية المنشأت من التآكل كيف يتم كل هذا؟ سوف تجد إجابة لتلك التساؤلات من خلال تجوالك معنا في رحاب الكيمياء الكهربائية. | |||||||||||
| قبل أن انطلاقنا، هناك بعض الأساسيات التي يجب التعرف عليها: | |||||||||||
1- ما المقصود بالتوصيل الكهربائي؟ يقصد بالتوصيل الكهربائي: عملية انتقال الشحنات الكهربائية خلال المادة من نقطة إلى أخرى في صورة تيار كهربائي. | |||||||||||
2- ما الشروط اللازمة لوجود تيار كهربائي؟  وجود مصدر للتيار ( فرق جهد - مولد - منبع ). وجود حاملات للشحنة الكهربائية ( مادة موصلة للتيار ). | |||||||||||
 | |||||||||||
| 3- ما أنواع حاملات الشحنة الكهربائية ؟ أ- الالكترونات: وتكون في الموصلات الالكترونية ( فلزات - أشباه موصلات ). ب- أيونات ( كاتيونات وأيونات ): وتكون في الموصلات الأيونية ( مصاهير المركبات الأيونية - محاليل الكتروليتية - محاليل أحماض أو قلويات أو أملاح ). | |||||||||||
الموصلات الإلكترونية ( الفلزية ):Metallic or Electronic Conductors هي المواد التي توصل التيار الكهربائي نتيجة حركة الالكترونات بداخلها. الموصلات أيونية أو إلكتروليتية : Electrolytic or Ionic Conductors هي المواد التي توصل التيار الكهربائي عن طريق حركة الأيونات ( الموجبة والسالبة ) داخلها. | |||||||||||
كيف تفسر التوصيل الكهربائي من خلال الموصلات الإلكترونية ( الفلزية ) ؟ لكل فلز تركيب بلوري معين تترتب فيه الذرات بنظام يسمى البلورة الفلزية Metallic Crystal والذي يمكن تشبيه المراكز الموجبة ( النواة مع الكترونات المستويات الداخلية ) كأنها تسبح في بحر من الكترونات التكافؤ ( الكترونات المستويات الخارجية ) فتكون حركة المراكز الموجبة حركة اهتزازية حول مراكزها في الشبيكة البلورية بينما الكترونات التكافؤ لا تكون تابعة لذرة معينة وتتحرك حركة عشوائية وفي جميع الاتجاهات . وعند توصيل الموصل بمصدر خارجي للتيار ( مولد - بطارية ) تندفع الالكترونات من احد طرفي الموصل إلى الطرف الآخر لتكون سيلا من الالكترونات في اتجاه معين ( تيار كهربائي ) . وبهذا يكون عدد الالكترونات ثابت في أي مقطع من الموصل حيث عمل المولد هنا كمخضة الكترونية تدفع الالكترونات .  تتميز الفلزات بالتوصيل الجيد للتيار الكهربائي بسبب حرية الحركة الكبيرة لالكترونات التكافؤ فيها . وبالتالي تكون مقاومتها للتوصيل صغيرة ويعزى سبب المقاومة للحركة الاهتزازية للمراكز الموجبة حول مراكزها في البلورة والتي تعمل على إعاقة حركة الالكترونات. والآن ما تأثير ارتفاع درجة حرارة الموصل الإلكتروني ( الفلز ) على التوصيل الكهربائي ؟ بزيادة درجة الحرارة تزداد السعة الاهتزازية للمراكز الموجبة حول مراكز استقرارها في البلورة مما يزيد من عرقلة حركة الالكترونات تحت تأثير فرق الجهد فتزداد المقاومة ويقل التوصيل للتيار الكهربائي. | |||||||||||
العوامل التي تؤثر على التوصل الإلكتروني في الفلزات: 1- نوع مادة الفلز: حيث تختلف درجة التوصيل من فلز لآخر باختلاف المقاومة النوعية للفلز حيث يزداد التوصيل بزيادة عدد الكترونات التكافؤ وقلة الشحنة التأثيرية الموجبة للنواة على الكترونات التكافؤ. 2- مساحة مقطع السلك ( الموصل ): حيث تتناسب مقاومة الفلز عكسيا مع مساحة مقطع السلك لوجود مساحة اكبر لتدفق الكترونات التيار. 3- طول السلك: وتتناسب مقاومة السلك للتوصيل الكهربائي لزيادة عدد التصادمات بين الالكترونات المتدفقة والمراكز الموجبة في جسم الفلز. 4- درجة حرارة الفلز ( الموصل ): كما تم الشرح سابقا.
| |||||||||||
