Чому мідь використовують майже всюди, а не натрій, хоча обидва метали мають лише по одному зовнішньому електрону?
Ми знаємо, що метали проводять електричний струм завдяки вільним електронам. Але тут виникає цікаве запитання. І натрій, і мідь мають лише один електрон на зовнішньому енергетичному рівні. Чи означає це, що вони повинні однаково добре проводити електричний струм?
Зовсім ні. Металевий натрій теж проводить струм, але приблизно у шість разів гірше за мідь. Чому так відбувається?
Річ у тім, що електропровідність залежить не лише від кількості вільних електронів. Не менш важливо, наскільки легко вони можуть рухатися крізь кристалічну ґратку металу.
Під час свого руху електрони постійно взаємодіють з атомами кристалічної ґратки. У різних металів ця взаємодія різна. В одних матеріалах електрони рухаються майже безперешкодно, а в інших частіше змінюють напрямок і втрачають частину своєї енергії. Чим легше електрони проходять крізь кристал, тим вища електропровідність металу.
Саме тому найкращим природним провідником електрики є срібло. Мідь поступається йому зовсім небагато, зате вона значно дешевша, міцніша й пластичніша, тому більшість електричних проводів виготовляють саме з неї. Алюміній проводить струм трохи гірше, зате він майже втричі легший за мідь, тому його використовують у високовольтних лініях електропередач.
А ось натрій, хоча й проводить електричний струм, для виготовлення дротів зовсім не підходить. Він дуже м’який, швидко окиснюється на повітрі та бурхливо реагує з водою.
Отже, хорошим провідником матеріал робить не лише наявність вільних електронів. Не менш важливо, наскільки легко вони можуть рухатися всередині кристалічної ґратки.
Додаткову інформацію дивись на сторінці “Світ електрики“.