Pregunta 179 · FIR 2022 · Química orgánica, general e inorgánica

Por qué es la correcta y por qué no las otras

En un metal los electrones de conducción ya están libres: la banda de conducción está parcialmente ocupada, así que el número de portadores es prácticamente constante con la temperatura. Lo que cambia es su movilidad. Al calentar, los iones de la red vibran con más amplitud (más fonones) y dispersan más a los electrones. El recorrido libre medio se acorta, la resistividad sube (de forma aproximadamente lineal con T) y la conductividad disminuye. Es el fundamento de los termómetros de resistencia de platino. Este comportamiento es justo el contrario al de semiconductores y electrolitos.

Por qué no las otras

• 1. Conductividad que aumenta con la temperatura. Es lo propio de semiconductores y aislantes: la energía térmica promociona electrones a la banda de conducción. También ocurre en disoluciones electrolíticas, por menor viscosidad. En metales no.
• 3. Conductividad independiente de la temperatura. Falso: la dispersión por vibraciones de la red depende de T. Solo hay un valor residual casi constante a muy baja T, por impurezas. Los superconductores son un caso aparte.
• 4. Conductividad que no depende de los electrones de valencia. Falso: los electrones de valencia deslocalizados son los portadores de carga. Su densidad (n) entra directamente en σ = n·e·μ.

Clave para el FIR: Metales: más temperatura implica más vibración de la red, menos movilidad electrónica y menos conductividad. En semiconductores y electrolitos ocurre al revés: la conductividad aumenta con T.