Written by Tú electrones libres son los que, recibiendo energía, realizan el salto cuántico, es decir, saltan a otra capa electrónica. Sin embargo, cuando los electrones ya están en la capa de valencia, la más externa del átomo, el salto cuántico externo, más aún, el átomo, superando la barrera del potencial.
En metales o materiales conductores, los electrones de la última capa tienen enlaces muy débiles y pueden moverse libremente.
Cuando el metal está a temperatura ambiente, el movimiento de los electrones libres es aleatorio y se puede comparar con el movimiento de las moléculas de gas en un recipiente cerrado.
La conexión entre el metal y una corriente eléctrica hace que los electrones libres se aceleren y se cree un movimiento térmico. En el caso específico de los metales, los electrones libres se mueven solo dentro de ellos, sin moverse tanto. Existe interacción entre los electrones libres de los metales con los iones, generando equilibrio térmico.
En este punto, la química se confunde con la física, ya que es posible calcular la energía cinética de los electrones libres.
Sin embargo, en el modelo propuesto por Drude, un físico alemán del siglo XIX, los electrones libres se mueven con una velocidad media igual a cero, como moléculas de gas ideal. También en este modelo, la colisión entre electrones e iones libres es el principal responsable de la característica de conducción térmica de los metales. Si bien el modelo de Drude está actualmente obsoleto, se puede considerar que constituyó el inicio del estudio relacionado con los electrones libres.
Los electrones libres también juegan un papel importante en la conducción eléctrica. En el ánodo (polo positivo) los electrones libres se mueven aleatoriamente y están presentes en mayor cantidad. Cuando un electrón libre del ánodo se mueve hacia el cátodo, deja un átomo tetravalente en el ánodo que, debido a la pérdida del electrón, se convierte en catión. En el cátodo, se combina con el espacio para formar un anión.
Por tanto, los electrones libres son fundamentales para la conducción eléctrica. También se encuentran en la ionosfera, la capa atmosférica con presencia de iones, en la que se encuentran las ondas de radio. Sin embargo, en la propia ionosfera, los electrones libres, en sus capas inferiores, se recombinan con los diversos elementos.
Fuentes:
PEREZ, Carlos Ariel Samundi. El modelo de electrones libres de Drude cumple 100 años. 2000. Disponible en http://www.fsc.ufsc.br/cbef/port/17-3/artpdf/a7.pdf.
