Ragioni per la formazione di elettroni liberi
Gli atomi di metallo hanno generalmente meno elettroni nello strato esterno e il nucleo è meno attraente per loro. Quando gli atomi di metallo si combinano per formare un cristallo metallico, gli elettroni dello strato esterno lasciano l'atomo principale e diventano elettroni liberi. Molti, molti elettroni liberi formano una nuvola di elettroni (o gas di elettroni). Sotto l'azione di un campo elettrico esterno, gli elettroni liberi possono subire un movimento direzionale per formare una corrente.
Gli elettroni sono attratti dal nucleo e si muovono attorno al nucleo. L'attrazione dei nuclei atomici è divisa in forte e debole. Quando due atomi diversi sono vicini l'uno all'altro, in determinate condizioni (come l'aumento della temperatura), la velocità degli elettroni all'esterno del nucleo viene accelerata, rendendo gli elettroni più attraenti. Il nucleo attira il passato e lascia il nucleo originale per formare un elettrone libero. Un altro motivo è che a causa di condizioni esterne (come l'aumento della temperatura), la capacità dell'elettrone di muoversi è migliorata. Poiché l'abilità di attrazione dei nuclei atomici è realizzata entro un certo intervallo, la temperatura aumenta l'energia cinetica dell'elettrone e aumenta la sua capacità di muoversi. Con una certa probabilità, il movimento oltre l'intervallo di attrazione del nucleo atomico farà sì che gli elettroni fuggano dalla schiavitù del nucleo atomico e formino un elettrone libero. Il primo motivo appartiene al cambiamento chimico, il secondo dovrebbe appartenere al cambiamento fisico, poiché non si forma alcuna nuova sostanza, ma il processo di formazione di quest'ultimo elettrone libero è esattamente un legame di reazione intermedio di una reazione chimica completa.