Você está prestes a resolver problemas clássicos de circuitos elétricos, mas antes… vamos pensar como químicos!
Por que os metais, em geral, são bons condutores elétricos?
Por que os metais, em geral, são bons condutores elétricos?
Passo 1
O enunciado pergunta por que os metais, em geral, são bons condutores elétricos. O conteúdo envolve a teoria do estado sólido e o modelo de elétrons livres, que explica como a estrutura interna dos metais permite o fluxo de corrente.
Passo 2
Nos metais, os átomos formam um reticulado cristalino de íons positivos imersos num “mar” de elétrons. Esses elétrons, originados das camadas de valência de cada átomo metálico, ficam deslocalizados e não estão presos a nenhum núcleo específico.
Passo 3
Quando aplicamos um campo elétrico externo, esses elétrons livres respondem quase imediatamente, adquirindo uma velocidade de arraste (drift velocity) na direção oposta ao campo. É esse movimento ordenado de carga que constitui a corrente elétrica.
Passo 4
Do ponto de vista de bandas de energia, nos metais a banda de valência e a banda de condução se sobrepõem ou a banda de condução está parcialmente preenchida. Logo, não há lacuna proibida (gap) que impeça os elétrons de se moverem para estados de energia disponíveis e conduzirem corrente.
Passo 5
Como há muitos elétrons livres e eles podem se deslocar com relativa facilidade dentro da rede metálica, a resistividade elétrica dos metais fica muito baixa, tornando-os excelentes condutores de eletricidade.
Resposta
Os metais são bons condutores porque possuem elétrons de valência deslocalizados que formam um “mar” de elétrons livres, capazes de se mover quase sem restrição sob a ação de um campo elétrico. Além disso, a banda de condução nos metais está parcialmente preenchida, eliminando qualquer gap energético e favorecendo o fluxo de corrente.