Newsgroup: it.scienza.chimica
Titolo: variazione resistenza con la temperatura

Salve a tutti, qualcuno sa perche' nei semiconduttori realizzati con  gli 
ossidi metallici la resitenza diminusce con l' aumentare della  temperatura 
e nei metalli aumenta con l'aumentare della temperatura ?
Ho pensato che se aumenta la temperatura aumenta il grado di disordine degli 
elettroni cioe' l' entropia e quindi dovrebbe diminuire la resistenza ma 
questo forse non e' vero sempre, perche?
Grazie

 e nei metalli aumenta con l'aumentare della temperatura ?
Semiconduttori sono quelle sostanze che presentano una conduttivitā
crescente con la temperatura; i conduttori metallici, invece, presentano
resistivitā crescente con la temperatura.
Ora mi spiego, proverō a farmi capire.
Prendiamo il metallo pių semplice, il litio.
questo metallo possiede 1 elettrone s. ora, esiste una teoria, l'orbitale
molecolare, che spiega la formazione, appunto degli orbitali nelle molecole.
Il nostro atomo di litio ha il suo elettrone nell'orbitale s ad una certa
energia. prendendo due atomi di litio e combinando linearmente i due
orbitali atomici si ottengono due orbitali molecolari, uno, con energia pių
bassa č l'orbitale di legame, quello a energia pių alta č detto antilegame,
i due elettroni provenienti dai due atomi di litio, si dispongono
nell'orbitale a minima energia; siamo in situazione di legame. Aumentando il
numero di atomi di litio i livelli sono sempre pių vicini e per infiniti
atomi si ottiene una banda continua di livelli, che č riempita per metā di
elettroni.
Se pensiamo ad un filo di litio, ci saranno tanti elettroni che vanno verso
dx e tanti verso sx, insomma non c'č un flusso di elettroni.
Al mio filo di litio applico un campo elettrico, gli elettroni che vanno
verso il - "fanno pių fatica" quindi, per raggiungere il - devono avere pių
energia. al contrario quelli che vanno verso il + sono facilitati dal
gradiente. a questo punto io prendo la mia banda e la sdoppio in due, una la
alzo, (maggiore energia verso il -), l'altra la abbasso (minore energia
verso il +), visto che perō il livello degli elettroni deve essere lo
stesso, tengo fisse le bande e sposto gli e in eccesso da quella pių alta a
quella pių bassa.
Il risultato č che io ho una banda quasi piena (quella bassa) e una quasi
vuota, visto che quella piena va verso il pių, il numero di elettroni verso
+ č maggiore di quello che va verso il -. c'č quindi un flusso di elettroni
e siamo in "conduzione".
Ora, prendiamo il diamante, carbonio legato da legami covalenti.
se prendo N atomi di C ottengo non una banda, ma due, una con energia
bassissima e una con energia altissima. quella bassa, piena di elettroni la
chiamo Banda di valenza, quella alta Banda di conduzione.
Per poter condurre bisogna che nella banda di conduzione ci siano elettroni,
ma per C-diamante, non ce ne sono. posso allora pensare di far saltare
elettroni dalla banda di valenza a quella di conduzione, ma lo spazio (la
differenza di energia tra le due) č talmente grande che sarebbe
energeticamente proibitivo.
Prendiamo ora il Silicio.
Il legame Si-Si č molto pių debole, meno energetico. di conseguenza le mie
due bande saranno molto pių vicine tra di loro. (energie dello stesso ordine
di grandezza). sarā sufficiente quindi un piccolo contributo di energia
(calore, luce), perchč alcuni elettroni di valenza saltino nella banda di
conduzione. il silicio da isolante si trasforma in conduttore.
Lo stesso, in maniera pių evidente, vale per il germanio, mentre per Stagno
e piombo le bande si sovrappongono e si parla di conduzione metallica a
tutti gli effetti.
Questo per spiegarti che:
nei semiconduttori, di qualsiasi tipo, la conduzione aumenta con la
temperatura, perchč maggiore č il numero di elettroni nella banda di
conduzione (ne faccio saltare di pių). allo stesso tempo perō aumenta anche
la resistenza, che perō alle temperature normali di lavoro č trascurabile.
Nei conduttori, non si parla di fenomeni energetici valenza-conduzione.
quindi la resistenza č l'unico parametro da considerare. non sono solo gli
elettroni ad essere pių disordinati (influisce poco) bensė sono i cationi
del reticolo metallico che essendo pių *agitati*, oppongono resistenza al
passaggio di elettroni.
Spero di essere stato abbastanza chiaro.
Ciao
Lorenzo

 e nei metalli aumenta con l'aumentare della temperatura ?
Confermando tutto quello scritto da Lorenzo Mosca, volevo aggiungere che 
parlando di elettroliti solidi, la conduzione ionica (ad esempio per ioni 
O(--), parlando di ossidi metallici) aumenta con la temperatura perche' 
aumenta il numero di difetti nel cristallo (Schottky e Frenkel), essendo 
la conduzione in questi elettroliti termicamente attivata (ovvero 
funzione di exp(-E/kT)).
Ciao!
-- 
Best regards, Jack
Che ha appena passato Elettrochimica!!!!!!