Co je to vodivá skupina?
Používá se v kvantové mechanice, termín vodivý pás odkazuje na oblast kombinovaných orbitálů nebo pásma pro elektrony v molekule. Na rozdíl od valenčního pásma, vodivá pásma zřídka obsahuje elektrony. Ve vzrušených stavech se elektrony přesunou do vodivého pásma na okamžik, než uvolní svou energii a klesnou zpět do nižších elektronových orbitálů. Pochopení chování elektronů s ohledem na tuto skupinu je užitečné při pochopení toho, jak se chovají různé látky. V kvantové mechanice je koncept vodivého pásma řešen v teorii pásma. Atomy
jsou uspořádány s protony - pozitivně nabitými částicemi - a neutrony - neutrální částice - seskupené ve středu. Elektrony - malé negativně nabité molekuly - obíhají centrální shluk, podobně jako způsob, jakým planety ve sluneční soustavě oběžné dráhy Slunce obíhají. Stejně jako planety i elektrony nastaví oběžné dráhy. Na rozdíl od planet se však elektrony mohou přesunout do jiné koulePokud získají dostatek energie.
Obecně se elektrony nacházejí na dolních orbitálech atomu. Elektrony vždy vyplní nejnižší orbitální nejprve, přesune se pouze na další, když je první vyplněn. Toto přirozené umístění se nazývá pozemní stav atomu.
valenční elektrony jednoho atomu nebo ty, které se obvykle vyskytují ve vnějším pásmu základního stavu orbitálů, jsou schopny být sdíleny s jinými atomy. V kovalentních vazbách sdílejí valenční elektrony více atomů své orbitaly. Původní orbitaly valenčních elektronů se rozostřují a vytvářejí valenční pás v molekule.
Když elektrony získávají energii nebo dosáhnou vzrušeného stavu, mohou se přesunout na vyšší orbitaly, nalezené v vodivém pásmu. Elektrony musí mít dostatek energie, aby přeskočily přes neelektronovou oblast nebo mezeru pásma, aby se dosáhlo vodivého pásma. Protože elektrony nakonec dávají přednost tomu, aby byly v základním stavu, jednou ján vodivé pásmo uvolňuje energii ve formě světelných fotonů a spadnou zpět do svých valenčních pásů. Celkový čas, který je elektron ve vodivém pásmu, je menší než jedna sekunda.
Schopnost elektronů dosáhnout vodivého pásma určuje elektrickou vodivost objektu. Různé látky mají různé velikosti mezery pásma, takže některé látky vyžadují méně energie k přesunu elektronů mezi orbitály. Například vodiče mají malou mezeru v pásmu, takže elektrony nevyžadují mnoho energie k skoku této minimální mezery a dosažení vodivého pásma. Proto jsou vodiče ideální pro vedení elektřiny. Naopak, izolátory mají velmi velkou mezeru v pásmu, takže pro elektrony vyžadují výrazně více energie, aby se skok, a proto dobře nekoná elektřinu.