دلایل تشکیل الکترونهای آزاد
اتم های فلزی عموماً در لایه بیرونی الکترون های کمتری دارند و هسته برای آنها جذابیت کمتری دارد. هنگامی که اتمهای فلزی برای تشکیل کریستال فلزی ترکیب می شوند ، الکترونهای لایه بیرونی اتم پدر و مادر را ترک کرده و تبدیل به الکترونهای آزاد می شوند. بسیاری از الکترون های آزاد ابر الکترونی (یا گاز الکترونی) را تشکیل می دهند. تحت عمل یک میدان الکتریکی خارجی ، الکترونهای آزاد می توانند برای شکل گیری جریان حرکت کنند.
الکترونها توسط هسته جذب می شوند و به دور هسته حرکت می کنند. جاذبه هسته های اتمی به قوی و ضعیف تقسیم می شود. هنگامی که دو اتم مختلف به یکدیگر نزدیک هستند ، در شرایط خاصی (مانند افزایش دما) ، سرعت الکترونهای خارج از هسته تسریع می شود و باعث می شود الکترون ها جذاب تر شوند. هسته گذشته را به خود جلب می کند و هسته اصلی را ترک می کند تا یک الکترون آزاد تشکیل شود. دلیل دیگر این است که به دلیل شرایط خارجی (مانند افزایش دما) توانایی حرکت الکترون بهبود می یابد. از آنجا که توانایی جذب هسته های اتمی در یک محدوده مشخص تحقق می یابد ، دما انرژی جنبشی الکترون را افزایش می دهد و توانایی حرکت آن را افزایش می دهد. با یک احتمال خاص ، حرکت فراتر از محدوده جاذبه هسته اتمی باعث می شود تا الکترون ها از پیوند هسته اتمی فرار کنند و یک الکترون آزاد تشکیل دهند. دلیل اول متعلق به تغییر شیمیایی است ، دومی باید متعلق به تغییر فیزیکی باشد ، زیرا ماده جدیدی تشکیل نشده است ، اما فرایند شکل گیری الکترون آزاد دوم دقیقاً یک پیوند واکنش میانی یک واکنش شیمیایی کامل است.