银(Ag)是一种化学元素,位于元素周期表的第5周期,13族元素,原子序数为47。银是一种硬度较低、延展性和可塑性好的金属,并具有良好的导电和热导性能。银是一种非常好的导电体,在导电性方面排名第二,仅次于金属铜(Cu)。
银的电子结构为2, 8, 18, 18, 1,其中最外层只有一个电子,因此银原子非常容易失去一个电子,形成正离子 Ag+,同时留下一个自由电子。这个自由电子负责对银的导电性能做出贡献。
银属于面心立方晶体结构,它的晶格常数与其它具有相同晶体结构的金属相比相对较小。这种晶体结构中,银原子紧密地堆积在一起,相邻原子之间的距离非常近,仅为0.288纳米,形成了一种紧密排列的结构。这种排列方式使得银的电子自由活动,可以传导电流。
银原子最外层只有一个电子,容易失去形成Ag+正离子,而留下一个自由电子。在晶体结构中,这种自由电子可以自由移动,穿过晶体之间的狭缝,产生电流。银的导电性能与自由电子密度有关,自由电子多,导电性能强。
银的导电性能不仅与自由电子数目有关,还与电子自由到达的距离有关。即使有充足的自由电子,如果自由电子到达不了导体表面,或者由于缺乏连续的电子路径而不能传递足够的电流,银的导电性能也会受到影响。这也是为什么纯净度高、晶体结构良好的银具有更高的导电性能的原因之一。
温度对银的导电性能有一定的影响,如果银的温度升高,自由电子将受到更多的激发,跳跃更多的距离,但属于自由电子的Casimir作用与格点振动不确定性增大,这两种因素都会导致电子与银晶体原子之间的碰撞增多,抵消开来,因此银的导电性能在一定温度范围内基本保持稳定。但是,如果温度超过一定范围,银的导电性能会出现急剧下降或失效。