العنصر الأكثر موصلية Conductive في الجدول الدوري
الموصلية conductivity هي قدرة المادة على نقل الطاقة، و نظرا لكون الطاقة توجد في أشكال عدة ، فإن هناك أنواع مختلفة من الموصلية ، بما في ذلك الموصلية الكهربائية والحرارية والصوتية. فعنصر الفضة هو
الأكثر العناصر موصلة للكهرباء من حيث التوصيل الكهربائي. كما أن الكربون على شكل الماس هو أفضل موصل حراري (كعنصر فإن الفضة هو أفضل عنصر يوصل الحرارة). أما النحاس فهو ثاني أفضل عنصر موصل بعد الفضة، ثم يليه الذهب. و بشكل عام ، تعد الفلزات أفضل الموصلات الحرارية والكهربائية.
لماذا الفضة هي أفضل موصل؟
السبب في أن عنصر الفضة هو أفضل موصل كهربائي لأن إلكتروناته أكثر حرية في الحركة من إلكترونات العناصر الأخرى. و هذا له علاقة بالبنية البلورية للفضة و التوزيع الإلكتروني . و على الرغم من أن الفضة هي أفضل موصل للكهرباء ، إلا أنه يمكن أن تتلوث بسهولة وتفقد الموصلية بالإضافة إلى أن الفضة أغلى من النحاس، أما الذهب فإنه يستخدم فقط عندما تكون مقاومة التآكل يؤخذ بالاعتبار .
| العنصر | الموصلية (S/m at 20°C) |
| فضة | 6.30×107 |
| نحاس | 5.96×107 |
| ذهب | 4.11×107 |
| ألومنيوم | 3.77×107 |
| كالسيوم | 2.98×107 |
| تنجستن | 1.79×107 |
| خارصين | 1.69×107 |
| كوبالت | 1.60×107 |
| نيكل | 1.43×107 |
| روثينيوم | 1.41×107 |
التوصيل الحراري للعناصر
الجدول الآتي يمثل التوصيل الحراري للعناصر. فمعظم الجداول تسرد الفلزات فقط ، لأن الفلزات بشكل عام توصل الحرارة أفضل من اللافلزات، إلا الماس (لا فلز) و هو استثناء لتلك القاعدة.
| العنصر | الموصلية الحرارية (W/cmK) |
| ألماس (كربون) | 8.95 to 13.50 |
| فضة | 4.29 |
| نحاس | 4.01 |
| ذهب | 3.17 |
| ألومنيوم | 2.37 |
| بيريليوم | 2.01 |
| كالسيوم | 2.01 |
| تنجستن | 1.74 |
| مغنيسيوم | 1.56 |
| روديوم | 1.5 |
| سيليكون | 1.48 |
هل يوجد من اللافلزات من يوصل الكهرباء أو الحرارة ؟
في حين أن أفضل الموصلات هي فلزات، فإن بعض اللافلزات توصل الحرارة والكهرباء. الماس على سبيل المثل موصل حراري ممتاز ، على الرغم من أنه عازل كهربائي. ومع ذلك ، فإن الكربون غير المتبلور والجرافيت يوصلان الكهرباء. أما شبه المواصلات هي موصلات ضعيفة. فعنصر الجرمانيوم أو السيليكون لا يوصلان الكهرباء مثل الجرافيت ، لكنهما يعدان أكثر توصيلا مقارنة مع مياه البحر.
العوامل التي تؤثر على الموصلية الكهربائي
هناك عدة عوامل تؤثر على الموصلية الكهربائي:
- درجة الحرارة: تتضمن جداول التوصيل الكهربائي درجة الحرارة لأن زيادة درجة الحرارة تثير الذرات حرارياً وتقلل من الموصلية (تزيد من المقاومة). بشكل عام ، العلاقة بين درجة الحرارة و الموصلية خطية ، لكنها تنهار عند درجات الحرارة المنخفضة.
- الحجم والشكل: المقاومة الكهربائية تتناسب مع الطول وتتناسب عكسياً مع مساحة المقطع العرضي. يتدفق الشحن بمعدل أعلى من خلال الأسلاك الأقصر و تلك ذات مساحة المقطع العرضي الأكبر.
- النقاوة: إضافة شوائب إلى موصل يقلل من التوصيل الكهربائي. وفي الوقت نفسه إقحام شبه موصل إلى زيادة الموصلية. فالفضة غير النقية ليست موصلًا جيدًا مثل الفضة النقية. يصبح السيليكون المطعم بالفوسفور أشباه موصلات من النوع N ، بينما يصبح السيليكون المطعم بالبورون أشباه موصلات من النوع P.
- التركيب البلوري: يؤثر التركيب البلوري لعنصر ما على الموصلية. الماس والجرافيت كلاهما شكلين بلوريين من الكربون. فالماس عازل كهربائي بينما الجرافيت يوصل الكهرباء.
- الأطوار: قد توجد أطوارمختلفة ، حتى في العينة النقية. لذا ، فإن الطريقة التي يتم بها إنتاج المادة تؤثر على الموصلية.
- المجالات الكهرومغناطيسية: قد تنتج المجالات الكهرومغناطيسية الخارجية مقاومة مغناطيسية داخل موصل كهربائي. أيضًا ، عندما يمر التيار عبر موصل فإنه يولد مجالًا مغناطيسيًا. فالمجال المغناطيسي يتعامد على المجال الكهربائي.
- التردد: التردد هو عدد دورات التذبذب لتيار كهربائي بديل. فوق تردد معين ، يتدفق التيار حول الموصل وليس من خلاله. وهذا ما يسمى تأثير الجِلد skin effect. لا يحدث تأثير الجلد مع التيار المباشر لأنه لا يوجد تذبذب وبالتالي لا يوجد تردد.
المصدر :
- الموسوعة العلمية الكيميائية للأستاذ أكرم العلي
- sciencenotes.com
بوسترات (لوحات) كيميائية بدقة عالية (أكثر من 25 لوحة) من تصميم الأستاذ أكرم أمير العلي
للحصول على الجـدول الدوري البسيط يرجى الضغط على الرابط الآتي : لوحة الجـدول الدوري باللغة العربية بدقة عالية1 Arabic periodic table
للحصول على الجـدول الدوري المفصل يرجى الضغط على الرابط الآتي : الجـدول الدوري للعناصر المفصل باللغة العربية Detailed Periodic Table of Elements (Arabic)
تجارب كيميائية سهلة و شيقة و ممتعة (10) Amazing Chemistry Experiments
تطبيقات كيميائية من تصميم الأستاذ أكرم امير العلي متوفر للجوالات التي تعمل بنظام أندرويد android على سوق جوجل بلاي google play و من بينها تطبيق ملصقات الجـدول الدوري باللغة العربية : بطاقات تحتوي على معلومات شاملة و مختصرة في نفس الوقت كل عنصـر على حدة (اللغة العربية).
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.akramir
