Вопрос школьника
Определить концентрацию электронов проводимости (число электронов в 1 м3) в цинке, если плотность цинка р = 7,1 • 10^3 кг/м3 и его молярная масса М = 65,4 • 10^ 3 кг/моль. Число электронов проводимости равно числу атомов в металле.
Ответ от учителя
Для определения концентрации электронов проводимости в цинке необходимо знать его плотность и молярную массу.
Сначала найдем количество молей цинка в 1 м3:
n = p/M = 7,1 • 10^3 / 65,4 • 10^ -3 = 108,5 моль/м3
Затем найдем количество атомов цинка в 1 м3, учитывая, что каждый моль цинка содержит Avogadro’s number (N_A) атомов:
N = n * N_A = 108,5 * 6,022 • 10^23 = 6,53 • 10^25 атомов/м3
Так как каждый атом цинка имеет один свободный электрон, то концентрация электронов проводимости будет равна количеству атомов цинка в 1 м3:
n_e = N = 6,53 • 10^25 электронов/м3
Таким образом, концентрация электронов проводимости в цинке составляет 6,53 • 10^25 электронов/м3.
