1. Numero di elettroni gratuiti:
* Metals con elettroni di valenza vagamente legati: I metalli come rame, argento e oro hanno un gran numero di elettroni liberi nel guscio più esterno (guscio di valenza). Questi elettroni sono facilmente distaccati dai loro atomi e diventano liberi di muoversi attraverso la struttura del metallo.
* Metali con elettroni di valenza strettamente legati: Metali come il tungsteno, il ferro e il nichel hanno meno elettroni liberi perché i loro elettroni di valenza sono più strettamente legati ai loro atomi. Questo limita la loro conduttività.
2. Mobilità elettronica:
* Struttura cristallina: I metalli con una struttura cristallina ordinata altamente regolare, come il rame, consentono agli elettroni di muoversi liberamente con una minore resistenza.
* Impurità e difetti: La presenza di impurità, difetti o confini del grano nella struttura di un metallo può spargere gli elettroni e aumentare la resistenza.
3. Temperatura:
* Aumento della temperatura, aumento della resistenza: Man mano che la temperatura aumenta, gli atomi vibrano di più, aumentando la probabilità di scattering di elettroni e riducendo la conducibilità.
Esempi:
* L'argento è il miglior conduttore: Ha un gran numero di elettroni liberi e una struttura cristallina altamente ordinata.
* Il rame è un secondo vicino: È più conveniente e ampiamente usato dell'argento.
* Il tungsteno ha un'alta resistenza: Viene utilizzato in lampadine perché può resistere a temperature elevate senza scioglimento.
In sintesi:
I metalli con un numero elevato di elettroni liberi, una struttura cristallina altamente ordinata e le impurità minime sono i migliori conduttori. La capacità degli elettroni di muoversi liberamente all'interno del metallo determina la sua conduttività. La temperatura svolge anche un ruolo, con temperature più elevate che portano ad una maggiore resistenza.
