داد و ستد الکترونی
الکترون
ذره ی بنیادی پایداری با بارالکتریکی منفی 1.602X10-19 کولن و جرم -در حال سکون 9.109X10-31 کیلوگرم.الکترون ها درهمه ی اتمها حضوردارند و درلایه‌های خاصی به دور هسته اتم می چرخند.
ساختار اتم الکترونی
چنانچه گفته شد اتم ها از ترکیب الکترون ها و پروتون ها شکل گرفته‌اند و هسته اتم ها نیز از پروتون های مثبت و نوترون های خنثی تشکیل شده است. به این ترتیب ، اتم خنثی هسته‌ای با بارمثبت دارد که با الکترون های (منفی) احاطه شده است.اندازه هسته در هراتم از مرتبه حدود 10/1 اندازه اتم است.بقیه حجم اتم را الکترون های مداری در اشغال خود دارند.
انواع الکترون ها
الکترون آزاد
الکترونی که از اتم جدا شده و به آن بستگی ندارد.الکترون های بیرونی‌ترین لایه‌های اتم های فلزات بستگی کمتری نسبت به اتم های خود دارند و با گرفتن انرژی کوچکی از این اتم ها کنده می‌شوند و به شکل توده‌ای از ابر یا گاز ، شبکه‌های اتمی فلزات را در بر می‌گیرند.هنگامی که الکترون های آزاد در میدان الکتریکی قرار گیرند، جریان الکتریکی بوجود می‌آید.
الکترون اوژه
الکترون اوژه نوعی الکترون آزاد است که از اتم یا یون گسیل می‌شود. الکترون اوژه از بازآرایی الکترون های مقید از اتم یا یون اولیه سرچشمه می‌گیرد.این بازآیی از واکنش الکترون -الکترون که مولد نیروی دافعه است و می‌تواند بر نیروی جاذبه ناشی از برهمکنش الکترون -هسته فایق آید، صورت می‌گیرد.با آن همه بازآیی یاد شده تنها هنگامی می‌تواند رخ دهد که حداقل جای یک الکترون در تراز انرژی معین اتم یا یون اولیه خاصی باشد و در تراز با انرژی بیشتر از انرژی تهی جا حداقل دو الکترون وجود داشته باشد، یکی از الکترون های تراز بالاتر به تراز دارای تهی جا سقوط می‌کند و الکترون دیگر به صورت الکترون آزاد از اتم خارج می‌شود.
الکترون ظرفیت یا الکترون والانس
سطوح انرژی در یک اتم برای الکترون ها بصورت گسسته است ولی هنگامی که اتمهای زیادی درکنار یکدیگر در قالب یک شبکه کریستالی قرار بگیرند سطوح انرژی که به یکدیگر نزدیک هستند بین آنها فاصله تقریبا از بین می رود وحتی همپوشانی نیز می توانند پیدا کنند(یعنی در ترازهای همدیگر حرکت کنند) ولی بین ترازهایی که از ابتدا فاصله زیادی بوده (مانند فاصله تراز آخر اتم ها با ترازهای پایین تر مخصوصا در نارساناها و عناصری با عدد اتمی بالا)، فاصله کم یا حتی زیاد می شود و فاصله همچنان بصورت گسسته باقی می ماند.
در ترازهای انرژی، به تراز آخر، تراز ظرفیت و به الکترونهای موجود بر روی این تراز، الکترونهای ظرفیت یا الکترونهای والانس گفته می شوند. در صورت جذب انرژی، الکترونهای یک اتم می توانند به حلقه های بالاتر روند و برای الکترونهای لایه ظرفیت این اتفاق می تواند رخ دهد که از اتم به طور کامل جدا شوند که در این صورت اتم بدلیل کمبود الکترون یونیزه شده و دارای یون مثبت خواهد شد. الکترون های آزاد شده می توانند توسط اتم دیگر گرفته شوند، پس الکترون بین دو اتم می تواند جابجا شود. در یک شبکه کریستالی، انرژی مورد نیاز برای جابجایی الکترون ها بین دو اتم بدلیل نزدیک بودن هسته آنها بسیار کوچکتر از انرژی یونیزه شدن است. به کمترین انرژی مورد نیاز برای جابجا شدن الکترون ها بین اتم ها در یک شبکه کریستالی می توان تراز وسطح انرژی اختصاص داد که به آن تراز هدایت گفته می شود. فاصله دو تراز ظرفیت و هدایت را باند فاصله یا باند ممنوعه نیز می گویند. تبادل الکترون و تشکیل ترکیب یونی:
برای مثال کلر و سدیم و تبادل الکترونی بین آنها
آرايش الكتروني اتم هاي كلر و سديم قبل از تشكيل پيوند
تبادل الكترون بين اتم هاي كلر و سديم و تشكيل سديم كلريد
پهنای ترازهدایت و تراز ظرفیت و اختلاف بین آنها به نوع ماده بستگی دارد. اگر سطوح انرژی هدایت و ظرفیت همپوشانی داشته باشند، در این صورت الکترون ها می توانند بین اتم های مختلف بدون هیچ نیروی اضافی خارجی حرکت کنند. در این صورت الکترون ها می توانند به راحتی در شبکه اتمی از آن ماده حرکت کنند. این حرکت الکترون ها در شبکه بصورت تصادفی است و جهت خاصی ندارد، از این رو در صورت اعمال یک میدان الکتریکی خارجی (منبع ولتاژ)، حرکت الکترون ها همسو شده و جریان الکتریکی بوجود می آورد. به این گونه مواد که معمولاً از نوع فلز هستند بدلیل هدایت بالا، رسانا می گویند.در صورتی که ترازهای انرژی ظرفیت و هدایت از یکدیگر جدا باشند، الکترون ها دیگر به سادگی نمی توانند بین اتمهای مختلف حرکت کنند. در این صورت به یک انرژی مناسب برای انتقال دادن الکترون ها از لایه ظرفیت به لایه هدایت نیاز هست. بعضی اوقات حرارت و انرژی وابسته به آن، انرژی مورد نیاز برای بعضی از الکترون ها را برای انتقال به تراز هدایت ایجاد می کند. بنابراین برخی از الکترون ها همواره به تراز هدایت برانگیخته می شوند. در باندهای ممنوعه کوچکتر، الکترون های بیشتری با دریافت انرژی پایین تری می توانند به تراز هدایت بروند، از این رو هدایت در این گونه مواد بالاتر خواهد بود. اما هرچه اندازه باند ممنوعه بیشتر شود، الکترون های کمتری می توانند به تراز هدایت منتقل شوند، از این رو هدایت در آنها ضعیف تر است. به موادی با باند ممنوعه کوچکتر، در اصطلاح نیمه هادی گفته می شود و به مواد با باند ممنوعه بزرگتر، عایق یا نارسانا می گویند. تعداد الکترون های برانگیخته شده به تراز هدایت تابعی از دمای محیط می باشد در نتیجه امکان هدایت مواد نیمه هادی و نارسانا در دماهای بالاتر، بیشتر می شود.
برچسب ها : داد و ستد الکترونی,دادوستدالکترونی,داد و ستد بار الکترونی,جابجایی الکترونی,جابجایی الکترون,تحقیق درباره داد وستد الکترونی,تحقیق درباره داد وستد الکترون,تحقیق درباره جابجایی الکترون,تحقیق درباره تبادل الکترونی,تحقیق جابجایی الکترون ها,تبادل الکترونی,