¿Por qué los metales inertes conducen electricidad a pesar de que no tienen electrones libres?

Todos los átomos tienen electrones que están unidos electrostáticamente a sus núcleos y no ‘libres’. Esos electrones unidos son un factor importante para que los átomos sean neutrales en general.

Un electrón es ‘libre’ solo si no está unido a un átomo o partícula.

Es una cuestión de qué tan fuertemente cada electrón está unido a un átomo que proporciona las propiedades de conductividad eléctrica relativa de ese material atómico / molecular. Esa fuerza de fuerza de enlace es una función de la estructura del núcleo, la distancia del electrón desde una carga positiva del núcleo y las energías cinéticas existentes de ese electrón y átomo.

Por lo tanto, todos los materiales conducirán / emitirán electrones si se proporciona suficiente diferencia de voltaje externo (causando fuerza electrostática). Puede tomar un voltaje que cause la fusión o ionización de ese material, pero sucederá.

Los metales tienen su capa exterior de valencia con una superposición de energía con la energía de la banda de conducción para el metal.

Aunque el metal es “inerte”, los electrones externos están lo suficientemente unidos que los electrones pueden moverse libremente. Lo hacen en concierto, por lo que la carga no se acumula fácilmente.

Imagen cortesía de Banda de conducción – Educación energética

Tienen electrones libres. El oro, por ejemplo, tiene la configuración electrónica [matemáticas] (\ text {Xe}) \, 4f ^ {14} \, 5d ^ {10} \, 6s ^ 1 [/ matemáticas]. El electrón solitario [matemático] 6s [/ matemático] está disponible para conducción.

El nivel de Fermi en todos los metales está ubicado en la banda de conducción, asegurando que estén disponibles los estados con y sin carga, precisamente lo que se requiere para la conductividad eléctrica.

La pregunta supone que los metales inertes no tienen electrones libres.

Lo hacen … en un metal, un electrón es libre si se comparte en todo el material. Esto sucede debido a los enlaces covalentes que mantienen unido el metal. Si los metales inertes no tuvieran electrones libres, no formarían sólidos.

El oro tiene un electrón libre por átomo, por ejemplo.

Un metal inerte no es uno sin electrones libres, es uno que no es muy reactivo con otros materiales.