Таблица электропроводности различных сред | Эталон-Прибор

Наименование	Формула	Концентрация, %	Температура, °С	Электропроводность, мкСм/см
2-этоксиэтанол			25	1,8
N-метилацетанид			40	0,07
Адипиновая кислота	HOOC(Ch3)COOH		25170	0,7; 0,2
Азотная кислота	HNO3	6,2 12,4 24,8 31,0 37,2 49,6 62,0	18	312000 542000 768000 782000 755000 634000 490000
Ализарин			233	1,45
Алиловый спирт	Ch3•CHCh3OH		25	7,0
Алюминат натрия			25	7000
Аммиак	Nh4	0,10 0,40 0,80 1,60 4,01 8,03 16,15 30,5	-79 15 15	0,13 250 490 660 870 1100 1040 630 190
Анилин			25	0,024
Антрацен			230	0,0003
Ацетальдегид (уксусный альдегид)	Ch4CHO		15	1,7
Ацетамид (амид уксусной кислоты)	Ch4CONh3		100	≤ 43,0
Ацетат калия	Ch4COOK	4,67 9,33 28 46,67 65,33	15	34700 62500 126000 112000 47900
Ацетат натрия	Ch4COONa	5 2032	18	29500 65000 56900
Ацетилхлорид	Ch4COCl		25	0,4
Ацетон	Ch4COCh4		18 25	0,02 0,06
Ацетонитрил			20	≤ 0,02
Ацетофенон	C6H5COCh4		25	0,006
Бензиловый эфир бензойной кислоты			25	≤ 0,001
Бензинамин	C6H5Ch3Nh3		25	≤0,0017
Бензойная кислота			125	0,003
Бензол	C6H6		20	3,8•10-8
Бензонитрил	C6H5CN		25	0,02
Битумная эмульсия			30	9000
Бромбензол	C6H5Br		25	≤ 1,2•10-5
Бромид кадмия	CdBr2	0,03 0,08 0,15 0,51 1 5 10 20 30 43	18	230 470 840 2130 3570 10900 16400 23600 27300 26100
Бромид калия	KBr	5 10 20 30 36	15	47000 93000 191000 292000 351000
Бромид ртути	HgBr2	0,22 0,42	18	16 26
Бромводородная кислота	HBr	5 10 15	-80 15	0,008 191000 355000 494000
Бутановая (масляная) кислота	C4H8O2	1,00 5,02 10,07 15,03 20,01 50,04 70,01 100,00	18	460 860 990 960 890 300 56 0,06
Бутанол-1	Ch4-(Ch3)3-OH		25	0,009
Высокоочистная кислота			–	0,04
Гексан	C6h24	18	–	≤ 10-6
Гидроксид бария	Ba(OH)2	1,25 2,5	18	25000 48000
Гидроксид калия	KOH	4,2 8,4 16,8 25,2 33,6 42,0	15	146000 272000 456000 540000 522000 421000
Гидроксид лития	LiOH	1,25 2,5 5,0 7,5	18	78100 142000 240000 300000
Гидроксид алюминия			25	350000
Гидроксид натрия	NaOH	1 2 4 6 8 10 15 20 25 27,5 30 32,5 35 37,5 40 45 50	18	46500 88700 163000 224000 273000 309000 349000 328000 272000 239000 207000 180000 156000 136000 121000 97700 82000
Глицерин			25	0,064
Дибромэтан	Brh3CCh3Br		19	≤ 0,0002
Диметилсульфат	(Ch4)2SO4		0	0,16
Диметилформамид			25	0,06. ..0,2
Диоксид серы	SO2		35	0,015
Диоксан			25	2…6•109
Дихлорэтан	Clh3CCh3Cl		25	0,03
Дициан	CN2		–	≤ 0,007
Диэтил карбонат	(C2H5)2CO3		25	0,017
Диэтил оксалат			25	0,76
Диэтил сульфат	(C2H5)SO4		25	0,26
Диэтиламин	(C2H5)2NH		-33,6	0,002
Диэтиловый эфир	(C2H5)2O		25	≤ 3,7•10-7
Изобутиловый спирт	(Ch4)2CHCh3OH		25	≤ 0,02
Иод			110	0,00013
Иодид аммония	Nh5I	10 20 50	18	77200 160000 420000
Иодид кадмия	CdI2	1 5 10 15 20 30 40 45	18	2120 6090 10400 14600 18600 25400 30300 31400
Иодид калия	KI	5 10 20 30 40 55	18	33800 68000 146000 230000 317000 423000
Иодид лития	LiI	5 10 20 25	18	29600 57300 109000 135000
Иодид натрия	NaI	5 10 20 40	18	29800 58100 114000 21000
Иодоводород	HI	5	15 BP	133000 0,20
Карбонат калия	K2CO3	5 10 20 30 40 50	15	56100 104000 181000 222000 217000 147000
Карбонат лития	Li2CO3	0,20 0,63	18	3430 8850
Карбонат натрия	Na2CO3	5 10 15	18	45100 70500 83600
Квасцы			25	9000
Керосин			25	≤ 0,017
Кислород	O2		–	≤ 10-7
Крезол			25	≤ 0,017
Ксилол (диметилбензол)	C6h5(Ch4)2		–	≤ 10-9
Латекс			25	5000
Метил анилин	C6h5(Ch4)Nh3		25	≤ 2,0
Метилиодид	Ch4I		25	≤ 0,02
Метиловый спирт (метанол)	Ch4OH		25	0,002. ..0,007
Метиловый эфир азотной кислоты			25	4,5
Метиловый эфир уксусной кислоты	Ch4CO2Ch4		25	3,4
Метилтиоцианат	Ch4SC-N		25	1,5
Моноэтиловый эфир серной кислоты	C2H6HSO4		25	0,53
Муравьиная кислота	HCO2H	4,94 9,55 20,34 29,83 39,95 50,02 70,06 89,02 100	18	5500 7560 9840 10400 9840 8640 5230 1870 280
Нафталин	C10H8		80	0,0004
Нитрат аммония	Nh5NO3	5 10 30 50	15	59000 112000 284000 363000
Нитрат бария	Ba(NO3)2	4,2 8,4	18	2100 35000
Нитрат кадмия	Cd(NO3)2	1 5 10 20 30 40 48	18	6940 28900 51300 82700 95600 90300 75500
Нитрат калия	KNO3	5 10 15 20 22	18	45400 83900 119000 151000 163000
Нитрат кальция	Ca(NO3)2	6,25 12,5 25,0 37,5 50	18	49000 80000 105000 88000 47000
Нитрат магния	Mg(NO3)2	5 10 17	18	43800 77000 11000
Нитрат меди	Cu(NO3)2	5 10 15 20 25 35	15	36500 63500 85800 102000 109000 106000
Нитрат натрия	NaNO3	5 10 20 30	18	43600 78200 130000 161000
Нитрат свинца	Pb(NO3)2	5 10 15 20 25 30	15	19100 32200 42900 52100 60000 66800
Нитрат серебра	AgNO3	5 10 20 40 60	18	26000 48000 87000 157000 210000
Нитрат стронция	Sr(NO3)2	5 10 15 20 25 35	15	30900 52700 69000 80200 86600 86100
Нитробензол	C6H5NO2		25	0,0002. ..0,0004
Нитрометан	Ch4NO2		25	0,22…0,66
Нитротолуол	C6h5(Ch4)NO2		25	≤ 0,2
Нонан	C9h3O		25	≤ 0,017
Оксалат калия (калиевая соль щавелевой кислоты)	K2C2O4	5 10	18	48800 91500
Оксид титана	TiO2		25	4000
Оксид цинка	ZnO2		25	2000
Оленновая кислота			15	≤ 0,0002
Ортофосфорная кислота	h4PO4	10 20 30 35 50 70 80 85 87	15	56600 113000 165000 186000 207000 147000 97900 78000 70900
Пентан	C5h22		19,5	≤ 0,0002
Пентановая (валерьяновая) кислота	C5h20O2		80	≤ 4•10-7
Пинен	C10h26		23	≤ 0,0002
Пропанол	C3H7OH		18 25	0,05 0,02
Пропанол-1			25	0,02
Пропанол-2			25	0,004
Пропилбромид			25	≤ 0,02
Пропиональ	Ch4-Ch3-COH		25	0,85
Пропионовая кислота	C2H5CO2H	1,00 5,01 10,08 20,02 30,03 50,09 59,99 100,00	18 25	480 930 1110 1040 820 380 85 0,07 ≤ 0,001
Ртуть	Hg		0	10,6•109
Сера	S		115 130 440	10-6 ≤ 0,00005 0,12
Серная кислота	h3SO4	5 10 15 20 25 30 35 40 50 60 65 70 75 80 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 99,4	18	209000 392000 543000 653000 717000 739000 724000 680000 541000 373000 291000 216000 152000 111000 98500 99200 101000 103000 106000 108000 109000 110000 110000 107000 103000 94400 80000 8500
Сероводород	h3S		ВР	0,00001
Силикат натрия	Na2SiO3		25 25 25	26000 24000 14000
Синильная кислота			0	3,3
Соляная кислота	HCl	5 10 20 30 40	15	395000 630000 762000 662000 515000
Стеариновая кислота	Ch4(Ch3)16COOH		80	≤ 4•10-7
Сульфат аммония	(Nh5)2SO4	5 10 20 30 31	15	55200 101000 178000 229000 232000
Сульфат кадмия	CdSO4	0,03 0,1 0,5 1 5 10 25 36	18	274 692 2390 4160 24700 43000 42100
Сульфат калия	K2SO4	5 10	18	45800 86000
Сульфат лития	LiSO4	5 10	15	40000 61000
Сульфат магния	MgSO4	5 10 15 25	15	26300 414000 48000 41500
Сульфат меди	CuSO4	2,5 5 10 15 17,5	18	10900 18900 32000 42100 45800
Сульфат натрия	Na2SO4	5 10 15	18	40900 68700 88600
Сульфат цинка	ZnSO4	5 10 15 25 30	18	19100 32100 41500 48000 444000
Сульфид калия	K2S	3,18 4,98 9,93 19,96 29,97 38,08 47,26	18	84500 128000 234000 402000 456000 411000 258000
Сульфид натрия	Na2S	2,02 5,03 9,64 14,02 16,12 18,05	18	61200 132000 202000 240000 224000 218000
Тиоуксусная кислота			35	3,9
Толуол	C6H5Ch4		–	≤ 10-8
Трибром метан	CHBr3		25	≤ 0,02
Трибромид мышьяка	AsBr3		35	1,5
Триметиламин	(Ch4)3N		-33,5	0,00022
Трифторуксусная кислота	CF3COOH		25	0,004. ..0,08
Трихлор метан (хлороформ)	CHCl3		25	≤ 0,0001
Трихлорид мышьяка	AsCl3		25	1,2
Трихлоруксусная кислота			25	0,003
Трихлорэтилен	ClCH-CCl2		25	Измерение невозможно
Уксусная кислота	Ch4CO2H	0,3 1 5 10 20 30 40 50 60 70 99,7	18 0 25	320 580 1230 1530 1610 1400 1080 740 460 240 0,04 0,005 0,001
Уксусный ангидрид	(Ch4CO)2O		20	0,75
Фенон			25	≤ 0,017
Формалин			25	4,0
Формамид (амид муравьиной кислоты)	HCONh3		25	1,0. ..3,0
Фосген	COCl2		25	0,007
Фосфор			25	0,4
Фторид калия	KF	5 10 20 30 40	18	65200 121000 208000 256000 252000
Фторводородная (плавиковая) кислота	HF	0,004 0,007 0,02 0,03 0,06 0,12 0,24 0,48 1,50 2,48 4,80 7,75 15,85 24,5 29,8	18	25 380 500 800 1230 2100 3630 6730 19800 31500 59300 96300 185000 283000 341000
Хлор (жидкость)	Cl2		-70	≤ 10-10
Хлорбензол	C6H5Cl		20	1,9…2,4•10-6
Хлоргидрин			25	0,5
Хлорид алюминия	AlCl2		25	250000
Хлорид аммония	Nh5Cl	5 10 15 20 25	18	9180 178000 259000 337000 403000
Хлорид бария	BaCl2	5 10 15 24	18	39000 73000 105000 153000
Хлорид кадмия	CdCl2	0,05 0,20 0,6 1 5 10 15 20 30 40 50	18	500 1560 3640 5510 16700 24100 28200 29900 28200 22100 13700
Хлорид калия	KCl	5 10 15 20 21	18	69000 136000 202000 268000 281000
Хлорид кальция	CaCl2	5,0 10,0 20 25 30 35	18	64000 114000 173000 178000 166000 137000
Хлорид лития	LiCl	2,5 5 10 20 30 40	18	41000 73300 122000 168000 140000 844000
Хлорид магния	MgCl2	5 10 20 30 34	18	68300 113000 140000 106000 76800
Хлорид марганца	MnCl2	5 10 15 20 25 28	15	52600 84400 106000 113000 109000 102000
Хлорид меди	CuCl2	1,35 9 18,2 28,75 35,2	18	18700 71600 92400 89700 69900
Хлорид натрия	NaCl	5 10 15 20 25 26	18	67200 121000 164000 196000 214000 215000
Хлорид ртути	HgCl2	0,23 1,01 5,08	18	44 114 421
Хлорид стронция	SrCl2	5 10 15 22	18	48300 88600 123000 158000
Хлорид цинка	ZnCl2	2,5 5 10 20 30 40 60	15	27600 48300 72700 91200 92600 84500 36900
Хлорводород			-96	0,01
Хлоруксусная кислота			60	1,4
Цианид калия	KCN	3,25 6,5	15	52700 103000
Циклогексан	C6h22		20	1,9•10-8
Циклогексанол	C6h21OH		25	0,0008
Циклогексанон	C6h20O		25	0,05
Щавелевая кислота	(CO2H)2	3. 5	18	51000
Эпихлоргидрин			25	0,034
Этиламин	C2H5Nh3		0	0,001
Этилбензонат (этиловый эфир бензойной кислоты)			25	0,001
Этилбромид	C2H5Br		25 0	0,02 ≤ 0,001
Этиленгликоль	HOCh3Ch3OH		25	0,01…0,5
Этилендиамин	h3NCh3Ch3Nh3		25	0,09…0,2
Этилиодид	C2H5I		25	≤ 0,02
Этилметил кетон (бутанон-2)			25	0,1
Этиловый спирт (этанол)	C2H5OH	95	25	0,0013
Этиловый эфир азотной кислоты	C2H5ONO2		25	0,53
Этиловый эфир уксусной кислоты (элилацетат)	Ch4CO2C2h3		25	≤ 0,001
Этилхлорид	C2h3Cl		0	≤ 0,003
Этоксибензол	C6H5OC2H5		25	≤ 0,017

Классификация веществ по электрическим свойствам

Все вещества в зависимости от их электрических свойств относятся к проводникам, полупроводникам и диэлектрикам. Различия между ними можно показать с помощью энергетических диаграмм, зонной теории твердых тел.
Различным атомам веществ характерны определенные энергетические состояния (уровни).
При переходе газообразного вещества в жидкость, а затем при образовании кристаллической решетки твердого тела все имеющиеся у данного типа атомов электронные уровни несколько смещаются вследствие действия соседних атомов друг на друга. Таким образом из отдельных энергетических уровней уединенных атомов в твердом теле образуется целая полоса — зона энергетических уровней. Часть этих уровней заполнена электронами в нормальном не возбужденном состоянии атома. На других уровнях электроны могут находиться только после того, как атом испытает внешнее энергетическое воздействие, при этом он возбуждается. Стремясь перейти к устойчивому состоянию атом излучает избыток энергии в момент возвращения электронов на уровни при которых энергия атома минимальна.

Энергетические диаграммы

Энергетические диаграммы диэлектриков, полупроводников и проводников различны (см. рис. а, б, в).
Диэлектриками будут такие материалы у которых запрещенная зона настолько велика, что электронной проводимости не наблюдается.
1-зона заполнения электронами
2-запрещенная зона
3-свободная зона
Полупроводниками будут вещества с более узкой запрещенной зоной, которая может быть преодолена за счет внешних энергетических воздействий.
Проводниками будут материалы у которых заполненная электронами зона вплотную прилегает к зоне свободных энергетических уровней или даже перекрывает ее.
Вследствие этого электроны в металле свободны, то есть могут переходить с уровней заполненной зоны на незанятые уровни свободной зоны под влиянием слабой напряженности приложенного к проводнику электрического поля.

При отсутствии в полупроводнике свободных электронов (при 0 град. Кельвина) приложенная к нему разность электрических потенциалов не вызовет тока. Если из вне будет подведена энергия, достаточная для переброса электронов через запрещенную зону то, став свободными, электроны смогут перемещаться под действием электрического поля, создавая электронную электропроводность полупроводника. В заполненной зоне, откуда ушел электрон, образовалась «электронная дырка«, а потому в полупроводнике начинается другое «эстафетное» движение электронов, заполняющих образовавшуюся дырку; причем под воздействием электрического поля дырка будет двигаться как эквивалентный положительный заряд. С повышением температуры число свободных электронов в полупроводнике возрастает. Энергию необходимую для перехода электронов в свободное состояние или для образования дырки может доставить не только тепловое движение но и другие источники энергии (свет, поток ядерных частиц, электрические и магнитные поля, механические воздействия и т.д.).
Электрические свойства определяются условиями взаимодействия атомов вещества и не являются непременной особенностью данного атома. Например углерод в виде алмаза является диэлектриком, а в виде графита обладает большой проводимостью. Дефекты и примеси в кристаллической решетке очень сильно влияют на электрические свойства твердых тел.

Классификация проводниковых материалов

Проводниками электрического тока могут быть твердые тела, жидкости, а при соответствующих условиях и газы. Важнейшими практическими применяемыми в электротехнике твердыми проводниковыми материалами являются металлы и их сплавы. Из металлических проводниковых материалов можно выделить: металлы высокой проводимости, имеющие удельное сопротивление при нормальной температуре не более 0,05 мкОм·м и сплавы высокого сопротивления — более 0,3 мкОм·м. Металлы высокой проводимости используются для проводов, обмоток электрических машин и т.д. Металлы и сплавы высокого сопротивления применяют для изготовления резисторов, электронагревательных приборов и т.д.
К жидким проводникам относятся расплавленные металлы и различные электролиты. Для большинства металлов температура плавления высока.

Механизм прохождения тока в металлах обусловлен движением (дрейфом) свободных электронов под воздействием электрического поля. Поэтому металлы называют проводниками с электронной электропроводностью или проводниками первого рода. Проводниками второго рода — электролитами являются растворы кислот, щелочей и солей. Прохождение тока через эти вещества связано с переносом вместе с электрическими зарядами ионов, вследствие чего состав электролита постепенно изменяется, а на электродах выделяются продукты электролиза. Ионные кристаллы в расплавленном состоянии также являются проводниками второго рода.

Все газы и пары в том числе, и пары кристаллов при низких напряженностях электрического поля не являются проводниками. Если напряженность поля превзойдет некоторое критическое значение, обеспечивающее начало ударной фотоионизации, то газ может стать проводником с электронной и ионной электропроводностью. Сильно ионизированный газ при равенстве числа электронов числу положительно заряженных ионов в единице объема представляет собой особую проводящую среду — плазма.

Основные свойства проводников

Классическая электронная теория металлов представляет твердый проводник в виде системы состоящей из узлов кристаллической ионной решетки внутри которой находится электронный газ из свободных электронов. От каждого атома металла в свободное состояние переходит 1-2 электрона. При столкновении электронов с узлами кристаллической решетки энергия, накопленная при ускорении электронов в электрическом поле, передается металлической основе проводника. Вследствие чего он нагревается. Электронная теория металлов дает возможность аналитически описать и объяснить основные законы электропроводности и потерь электрической энергии в металлах.

Опыты подтвердили гипотезу о электронном газе в металлах, а именно:
1)При длительном пропускании электрического тока через цепь, состоящую из одних металлических проводников не наблюдается проникновение атомов одного металла в другой.
2)При нагреве металлов до высоких температур скорость теплового движения свободных электронов увеличивается и наиболее быстрые из них могут вылетать из металла преодолевая силы поверхностного потенциального барьера.
3)В момент неожиданной остановки быстро двигавшегося проводника происходит смещение электронного газа по закону инерции в направлении движения. Смещение электронов приводит к появлению разности потенциалов на концах заторможенного проводника и стрелка подключенного к ним измерительного прибора отклоняется по шкале
4)Исследуя поведение металлических проводников в магнитном поле установили, что вследствие искривления траектории электронов в металлической пластине, помещенной в поперечное магнитное поле, появляется ЭДС и изменяется электрическое сопротивление проводника.

Представляя металл как систему, в которой положительные ионы скрепляются посредствам свободно движущихся электронов, легко понять природу всех основных свойств металлов: пластичность, ковкость, теплопроводность, электропроводность.
К важнейшим параметрам, характеризующим свойства проводниковых материалов относятся: удельная проводимость γ или обратная ей величина — удельное сопротивление ρ, температурный коэффициент удельного сопротивления , коэффициент теплопроводности, контактная разность потенциалов и термоэлектродвижущая сила (термо ЭДС) ε, предел прочности при растяжении и относительное удлинение перед разрывом .
Удельная проводимость металлических проводников согласно классической теории металлов может быть выражена:

где
е — заряд электрона;
_n0 — число свободных электронов в единице объема металла;
λ — средняя длина свободного пробега электрона между двумя соударениями с узлами решетки;
m — масса электрона;
υ_T— средняя скорость теплового движения свободного электрона в металле.

Таблица 3-20
Напряжение искрового пробоя Uз в воздухе при различных давлениях р и расстояниях d между электродами
pd, МПа	р, Па	d, м	Uз,кВ
34500			830
			813
			785
20700			528
			515
			502
			487
			473
3330			95
			90
			87
			87
			84
			82
			81

Для разных металлов скорости хаотического теплового движения электронов (при определенной температуры) примерно одинаковы. Незначительно различаются также и концентрация свободных электронов nо. Поэтому значение удельной проводимости в основном зависит от средней длины пробега электронов в данном проводнике , которая в свою очередь определяется структурой проводникового материала. Все чистые металлы с наиболее правильной кристаллической решеткой характеризуются наименьшими значениями коэффициента удельного сопротивления.

Рассеивание движения электронов происходит в местах дефектов кристаллической решетки. Число носителей заряда (концентрация свободных электронов) в металлическом проводнике при повышении температуры практически остается неизменным. Однако вследствие усилений колебаний узлов кристаллической решетки, с ростом температуры появляется все больше и больше препятствий на пути направленного движения свободных электронов под действием электрического поля, то есть уменьшается средняя длина свободного пробега электрона, уменьшается подвижность электронов и как следствие этого уменьшается удельная проводимость металлов и увеличивается их удельное сопротивление. Иными словами температурный коэффициент удельного сопротивления металлов положителен.

Коэффициент в учитывает увеличение числа свободных ионов в твердом теле при возрастании температуры. Для большинства ионных кристаллов коэффициент в близок к 100000 К.

Примеси и нарушения правильной структуры металлов увеличивают их удельное сопротивление. Значительное возрастание r наблюдается при сплавлении двух металлов в том случае если они образуют друг с другом твердый раствор. То есть при затвердевании совместно кристаллизуются и атомы одного металла входят в кристаллическую решетку другого. При некотором соотношении между компонентами в сплаве r имеет максимальное значение. Такое изменение r, от содержания компонентов сплава, можно объяснить тем, что вследствие более сложной структуры сплава по сравнению с чистыми металлами, его уже нельзя рассматривать как классический металл, то есть изменение удельной проводимости сплава зависит не только от изменения подвижности носителей заряда но и в некоторых случаях от частичного возрастания концентрации носителей заряда при повышении температуры. Сплав у которого уменьшение подвижности с ростом температуры компенсируется возрастанием концентрации носителей заряда будет иметь нулевой температурный коэффициент удельного сопротивления.
Теплопроводностью называется процесс передачи теплоты вследствие хаотического движения молекул или атомов. Количество теплоты переданной слоем вещества площади S при поддерживании на его плоскостях разности температур T₂-T₁ за время t:

где
-толщина слоя вещества.

Коэффициентом теплопроводности называется величина, измеряемая количеством теплоты переданной в единицу времени через слой единичной толщины при разности температур поверхностного слоя в 1 °C, если площадь поверхностного слоя равна 1. За передачу теплоты через металл в основном ответственны те же свободные электроны, которые определяют и электропроводность металла. Очевидно, что при прочих равных условиях, чем больше удельная электрическая проводимость металла, тем больше должен быть и его коэффициент теплопроводности.
При соприкосновении двух различных металлических проводников между ними возникает контактная разность потенциалов. Причина появления этой разности заключается в различии значений работы выхода электронов из различных металлов, а так же в том, что концентрация электронов, а значит и давление электронного газа, в разных металлах и сплавах является неодинаковыми. Согласно электронной теории металлов следует, что контактная разность потенциалов между металлами А и В равна

где
U_A и U_B — потенциалы соприкасающихся металлов
n₀ — концентрация электронов в них

Если температуры спаев одинаковы, то сумма разности потенциалов в замкнутой цепи равна нулю. Если же один из спаев имеет температуру t₁, а другой t₂, то между спаями возникает термо-эдс.

где
χ — коэффициент постоянный для данной пары проводников, характеризующий возникающую термо-эдс.

Провод составленный из двух изолированных друг от друга различных металлов или сплавов (термопар) применяют для измерения температур. В термопарах используются проводники, имеющие большой и стабильный коэффициент термо-эдс.
Для обмоток измерительных приборов и резисторов стремятся применять проводниковые материалы и сплавы с возможно меньшим коэффициентом термо-эдс, чтобы избежать ошибки в измерениях.

Таблица значений электропроводности для распространенных материалов

На этой странице вы можете найти значения электропроводности для распространенных материалов в единицах СИ (См/м).

Примечание: все значения взяты при комнатной температуре (приблизительно 20°C или 68°F).

90 020 Бериллий 900 94 3,3 ×10 ² 90 020 Кобальт 9 0172 3,46 ×10 ⁶ 9000 9

Значения электропроводности для различных материалов
Воздух	1 ×10 900 23 -15
Алюминий	37,7 ×10 6
Отожженная медь	58 ×10 6
3E6″> 31,3 × 10 6
Кадмий	13,8 × 10 6
Кальций	29,8×10 6
Углерод — аморфный	1,25×10 3 900 24
Углерод-алмаз	1 ×10 -13
Углерод-графит (параллельно плоскости основания)	2 ×10 5
Углерод-графит (перпендикулярно плоскости основания)
Углеродистая сталь ( 1010)	6,99 × 10 6
Хром	7,74 × 10 6
16 × 10 6
Константан	2,04 × 10 6
Медь	6E6″> 59,6 ×10 6
Вода деионизированная	4,2 ×10 90 023 -5
Питьевая вода	0,0005 — 0,05
Плавленый кварц	1,3 × 10 -18
Арсенид галлия (GaAs)	1 × 10 -8
Галинстан
Галлий	7,1 × 10 6
Германий	2,17
Стекло	1 × 10 9002 3 -11
Золото	41,1 × 10 6
Электротехническое зерно сталь	2,17 ×10 6
Эбонит	1 ×10 -14
Индий 9 0021	6E6″> 11,6 × 10 6
Иридий	19,7 × 10 6
Железо	9,93 × 10 6
Свинец 9002 1	4,55 × 10 6
Литий	10,8 × 10 6
Магний	22,6 × 10 6
Марганец	6,94 × 10 5
Манганин	2,07 × 10 6
Ртуть	1,02 ×10 6
Молибден	18,7 ×10 6
Нихром	6,7 × 10 5
Никель	14,3 × 10 6
Ниобий	93E6″> 6,93 × 10 6
Осмий	10,9 × 10 6
Палладий	9,5 × 10 6
ПЭТ	1 ×10 -21
Платина	9,43 ×10 6
Калий 90 021	13,9 × 10 6
Рений	5,42 × 10 6
Родий	21,1 × 10 6
Рубидий	7,79 × 10 6
Рутений	14,1 × 10 6
Морская вода	4,5–5,5
Кремний	4,35 ×10 -4
Серебро	63 × 10 6
Натрий	21 ×10 6
Нержавеющая сталь сталь	45E6″> 1,45 ×10 6
Стронций	7,62 ×10 6
S сера	1 ×10 -16
Вода для плавательных бассейнов	0,25
Тантал	7,61 × 10 6
Технеций	6,7 × 10 6
Тефлон (ПТФЭ)	1 ×10 -25
Таллий	6,17 × 10 6
Торий	6,53 × 10 6
T in	9,17 × 10 6
Титан	2,38 × 10 6
Вольфрам	17,9 ×10 6
Древесина – влажная	1 ×10 90 023 -4
Древесина — сушка в печи	1 ×10 -16
Цинк	9E6″> 16,9 × 10 6

Примечание: значения электропроводности в этой таблице являются приблизительными и могут варьироваться в зависимости от таких факторов, как температура, давление и наличие примесей в материалах.

Электрическая проводимость элементов периодической таблицы

Цели обучения

В этой статье автор объяснил электропроводность элементов периодической таблицы и тенденции проводимости периодической таблицы . После прочтения этой статьи вы изучите следующие темы.

• Периодическая таблица электропроводности
• Тенденция проводимости Периодическая таблица
• Периодическая таблица электричества

Что такое электропроводность в химии?

Содержание

Электропроводность – это способность вещества проводить электрический ток благодаря наличию свободных электронов без изменения состава вещества.

Определение электропроводности

В химии электропроводность — это мера способности вещества проводить электричество. Обычно его выражают через коэффициент проводимости вещества, который является величиной, обратной величине его удельного электрического сопротивления. Коэффициент проводимости является мерой легкости, с которой вещество пропускает через себя электрический заряд.

На электрическую проводимость вещества могут влиять различные факторы, такие как его температура, давление и химический состав.

Электропроводность является важным свойством многих материалов и часто используется для их классификации и характеристики.

Материалы, хорошо проводящие электричество, такие как металлы, используются в конструкции электрических проводов и других компонентов электрических цепей, в то время как материалы, которые плохо проводят электричество, такие как изоляторы, используются для защиты людей от поражения электрическим током и для предотвратить нежелательный поток электричества в цепях.

Какой класс элементов проводит электричество

Элементы, принадлежащие к следующим классам, обычно проводят электричество:

1. Металлы: Большинство металлов, таких как медь, алюминий, серебро и золото, являются хорошими проводниками электричества.
2. Полуметаллы: Некоторые полуметаллы, также известные как металлоиды, такие как кремний и германий, также могут проводить электричество, но не так хорошо, как металлы.
3. Электролиты: Некоторые элементы, такие как натрий, калий и кальций, являются электролитами и могут проводить электричество, когда они растворены в воде или других растворителях.

Электропроводность металлов

Обычно, когда мы говорим об электропроводности, первыми на ум приходят металлы. Металлы считаются хорошими проводниками электричества из-за наличия в них свободных электронов.

Однако существуют некоторые элементы, кроме металлов, обладающие электропроводностью. Ниже приведены детали элементов, которые могут проводить электричество.

Читайте также

Как найти электропроводность элементов?

Что такое электрохимия

Какие группы периодической таблицы являются хорошими проводниками электричества ?

Элементы, которые обычно являются хорошими проводниками электричества, принадлежат к следующим группам периодической таблицы:

1. Группа 1: Щелочные металлы, такие как литий, натрий и калий, обладают высокой электропроводностью.
2. Группа 2: Щелочноземельные металлы, такие как бериллий, магний и кальций, также являются хорошими проводниками.
3. Группы 3-12: Переходные металлы, к которым относятся такие элементы, как медь, серебро и золото, обычно являются хорошими проводниками электричества.
4. Группа 13: Элементы группы 13, включая алюминий, галлий и индий, также являются хорошими проводниками.
5. Группа 14: Элементы группы 14, к которым относятся кремний и германий, являются полуметаллами и не такими хорошими проводниками, как металлы, но они все же могут до некоторой степени проводить электричество.

Причина электропроводности в периодической таблице

Существует тесная связь между свободными электронами и электропроводностью. Свойство электропроводности в основном связано с наличием относительно большого количества электронов на самой внешней оболочке элементов. Более того, эти электроны должны чувствовать себя легко для движения в своей решетке.

Периодическая таблица тренда электропроводности

• Элементы групп I-A и II-A уменьшают свою электропроводность сверху вниз в группе.
• Элементы группы I-B, т. е. Cu, Ag, Au, называются чеканными металлами. Они имеют более высокие значения электропроводности,
• Элементы группы VI-A и VII-A, то есть члены семейства кислорода и галогена, обладают очень низкой электропроводностью.

Тенденции электропроводности в периодической таблице

Электропроводность переходных элементов

Элементы ряда переходных металлов демонстрируют резкие изменения электропроводности.

Однако, когда мы идем слева направо в периодической таблице, это указывает на интересную корреляцию. Это находится между электрической проводимостью переходных элементов и способностью валентного электрона образовывать ковалентные связи внутри элементов.

Причины высокой электропроводности групп I-A, II-A и III-A

Атомы этих элементов содержат ряд свободных валентных электронов. Следовательно, они обладают способностью перемещаться в кристаллической структуре. Они не могут обеспечить электронную конфигурацию с закрытой оболочкой даже при взаимном совместном использовании. По этой причине они показывают электропроводность.

Причины низкой проводимости элементов группы V-A, VI-A и VII-A

В этих элементах движение валентных электронов обычно ограничено, так как они спариваются для достижения близкой конфигурации оболочки. Они образуют ковалентные молекулы. Величина электропроводности этих элементов очень низкая.

 Электропроводность элементов группы IV-A

 Элементы группы IV-A, т.е. C, Si, Ge, Sn, Pb, имеют промежуточный характер в отношении электропроводности.

• Углерод в форме алмаза не является проводником, потому что все его валентные электроны связаны тетраэдрически и не могут свободно двигаться.
• Углерод в виде графита проявляет свойство электропроводности. В любом случае он демонстрирует анизотропное поведение. Электрический ток может проходить параллельно листам. На самом деле свободно удерживаемые электроны доступны параллельно листам для электропроводности.
• Низкие элементы группы IV-A, такие как Sn и Pb, также плохо проводят электричество. Их электропроводность очень близка к элементам группы I-A.

Значения электропроводности элементов периодической таблицы Значения электропроводности элементов периодической таблицы

Часто задаваемые вопросы

Какие элементы являются проводящими?

Проводящие элементы — это элементы, способные проводить электрический ток. Эти элементы будут передавать электрический заряд из одного места в другое. Итак, это элементы, которые являются проводящими.

Почему электрическая проводимость увеличивается вниз по группе?

Электропроводность увеличивается вниз по группе из-за увеличения размера числа электронов атомов. Кроме того, с увеличением размера атома электроны испытывают меньшее ядерное притяжение и имеют тенденцию становиться слабо связанными. Поэтому электрическая проводимость увеличивается вниз по группе.

Почему металлы обладают электропроводностью?

Атомы металлов имеют больший атомный размер. Металлы имеют свободно присоединенные электроны на самых внешних оболочках. Следовательно, эти электроны переносят электрический ток и, следовательно, металлы являются проводящими.

Что делает металл проводящим?

Металлы являются хорошими проводниками электричества, потому что они имеют высокую концентрацию свободных электронов, которые могут свободно перемещаться через структуру решетки металла.