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Laquelle des réponses suivantes est la meilleure description de la conduction électrique dans un métal solide ? (A) Les ions positifs circulent à travers un réseau d’ions négatifs. (B) Les ions négatifs circulent à travers un réseau d’ions positifs. (C) Les particules élémentaires chargées positivement circulent à travers un réseau d’ions négatifs. (D) Les particules élémentaires chargées négativement circulent à travers un réseau d’ions positifs. Ou (E) des particules élémentaires chargées positivement circulent à travers un réseau d’ions positifs.
Dans cette question, nous voulons déterminer quel choix décrit le mieux la conduction électrique dans un métal solide.
Les métaux se forment alors que les électrons de valence des atomes de métal se regroupent et forment une mer d’électrons délocalisés. Les atomes métalliques se transforment en cations, car leurs électrons de valence se regroupent et se dissocient des atomes métalliques ayant une charge neutre. Les scientifiques décrivent ces électrons comme étant délocalisés car ils ne sont pas proches d’un cation métallique, mais ils sont plutôt dispersés dans le réseau de cations et se déplacent librement entre ces derniers.
Une liaison métallique est une force d’attraction électrostatique intense entre ces cations chargés positivement et les électrons de valence délocalisés chargés négativement. Les liaisons métalliques confèrent aux métaux des propriétés distinctives, telles que des points de fusion élevés. Les métaux sont également de bons conducteurs de chaleur et d’électricité car les électrons délocalisés sont très mobiles et peuvent se déplacer librement. Les électrons peuvent passer de la borne négative d’un circuit électrique à sa borne positive.
Les métaux ont généralement une valeur de conductivité électrique plus élevée s’ils ont plus d’électrons de valence. Voici un exemple de cette relation. Le sodium a une conductivité électrique de faible valeur car il a un électron de valence. Le magnésium et l’aluminium ont des conductivités électriques de valeur plus élevée parce qu’ils ont respectivement deux et trois électrons de valence.
Puisque nous avons vu que la conduction électrique dans les métaux est le flux d’électrons chargés négativement à travers un réseau de cations, nous pouvons en déduire que le choix de réponse (D) est juste. Les électrons sont des particules élémentaires car ils ne se composent pas de particules plus petites.
Alors, quelle est la meilleure description de la conduction électrique dans un métal solide ? (D) Les particules élémentaires chargées négativement circulent à travers un réseau d’ions positifs.
