أسباب تكوين الإلكترونات الحرة
تحتوي ذرات المعادن بشكل عام على عدد أقل من الإلكترونات في الطبقة الخارجية ، والنواة أقل جاذبية لها. عندما تتحد ذرات الفلز لتشكيل بلورة معدنية ، تترك إلكترونات الطبقة الخارجية ذرة الأم وتصبح إلكترونات حرة. الكثير والكثير من الإلكترونات الحرة تشكل سحابة إلكترون (أو غاز الإلكترون). تحت تأثير المجال الكهربائي الخارجي ، يمكن للإلكترونات الحرة أن تخضع لحركة اتجاهية لتكوين تيار.
تنجذب الإلكترونات بواسطة النواة وتتحرك حول النواة. ينقسم جاذبية النوى الذرية إلى قوة وضعيف. عندما تكون ذرتان مختلفتان قريبتين من بعضهما البعض ، في ظل ظروف معينة (مثل ارتفاع درجة الحرارة) ، يتم تسريع سرعة الإلكترونات خارج النواة ، مما يجعل الإلكترونات أكثر جاذبية. تجذب النواة الماضي وتترك النواة الأصلية لتكوين إلكترون حر. سبب آخر هو أنه بسبب الظروف الخارجية (مثل ارتفاع درجة الحرارة) ، يتم تحسين قدرة الإلكترون على الحركة. نظرًا لأن قدرة الجذب للنوى الذرية تتحقق في نطاق معين ، فإن درجة الحرارة تزيد من الطاقة الحركية للإلكترون وتزيد من قدرته على الحركة. مع احتمالية معينة ، ستؤدي الحركة خارج نطاق الجذب للنواة الذرية إلى هروب الإلكترونات من عبودية النواة الذرية وتشكيل إلكترون حر. السبب الأول ينتمي إلى التغيير الكيميائي ، يجب أن ينتمي الأخير إلى التغيير الفيزيائي ، لأنه لا يتم تشكيل مادة جديدة ، ولكن عملية تشكيل الإلكترون الحر الأخير هي بالضبط رابط تفاعل وسيط لتفاعل كيميائي كامل.