正如你已经知道的，物质有三种主要的物理状态——固体、液体和气体。这些状态中的每一个都可以相互转换。
例如，你可以把水冻成冰。所以一个自然的问题出现了:物质的不同物理状态有不同的性质吗?
为了回答这个问题，今天我们将探讨冰是否导电。
那么冰导电吗?不，冰不导电，因为它没有自由流动的离子在其中自由流动来导电。冰是水的结晶形式，由于冰中的离子迁移率很低，使其成为绝缘体。
让我们更详细地了解它。
要使任何物质导电，我们都需要可移动的带电粒子，即离子。离子有两种类型:正离子和负离子。
因此，当两个终端之间施加电位差时，正离子会被吸引到负极，而负离子会被吸引到正极。离子的这种运动使电流流过物质。
然而，在冰中，溶解离子的运动受到限制，因为它们被冻结在原地，不能自由移动。因此，冰是电的不良导体。
物质什么时候导电?
我们知道，冰是由水冻结形成的。因此，我们可以预期冰和水具有相似的物理和化学性质。
然而，冰和水在许多方面不同，其中之一就是导电性。液态水的导电性比冰好得多。
这是因为水里面有溶解的离子和盐。这些溶解的离子起着“电解质”的作用。为了理解电解质是如何工作的，让我们详细地了解它们。
假设我们有一些食盐。我们知道，食盐的分子式是NaCl。在固体状态下，NaCl晶体不导电。
然而，当你把食盐溶解在水中时，你会观察到盐溶液导电!这个实验告诉我们什么?
你一定听说过“盐也叫电解质”。电解质是一种物质，当它们溶解在水中时会产生导电溶液。
这是因为当电解质溶解在水中时，其成分更倾向于保持其“电离”形式。这意味着，在水中，NaCl倾向于分别保持Na+和Cl离子的状态，这些离子本身携带电荷。
这些离子或带电粒子负责在物质中导电，因为电流被定义为“单位时间内移动的电荷量”。
当在两端施加电位差或电压时，这些离子穿过水到达其中一个端子。这就完成了一个回路或电路。因此，当这些离子继续在闭环回路内运动时，这种物质就会继续导电。
这个观察告诉我们，一种物质要导电有两个主要的条件:第一是带电粒子或离子携带电荷的存在，第二是离子在物质中移动的能力。
粒子在介质中移动的能力被称为迁移率。因此，离子迁移率是电传导的一个非常重要的因素。
考虑到这两个因素，现在让我们详细探讨冰的导电性。
为什么冰不导电?
冰是由水冻结形成的。如果你研究水的化学性质，你会发现纯水中H+和OH离子的浓度是可以忽略不计的。如此低浓度的离子不足以促进导电。
然而，当电解质加入水中时，它解离成相应的离子。如上所述，NaCl是电解质的一个例子。
另一个例子是盐酸或HCl，它以h30 +和Cl离子的形式存在于水中。因此，当杂质或电解质加入水中时，水就会导电。
这就是自来水在自然界中导电的原因，因为它里面有许多溶解的盐和电解质。
而且，因为蒸馏水是水的最纯净形式，里面只有水分子，所以它不导电。
现在，如果我们冷冻纯水，得到的冰也会有极低浓度的离子，因为纯水不容易自电离。
我专门写了一篇关于蒸馏水的博客。你必须读一读蒸馏水中的电导．
从上一节，我们知道离子和离子的迁移率都是导电所必需的。在由纯水形成的冰中，不存在离子。
此外，由于冰是固体和冰冻的，所以带电粒子没有介质可以通过。离子的运动因此变得非常受限。
由于水是冻结的，具有固体形态，水分子之间具有更大的分子间吸引力，它们形成了由键支撑的刚性结构。
所以,离子在冰中的迁移率很低，因此不导电。
下图是冰的化学成分和结构。
我们能使冰导电吗?
因为纯水中没有离子，所以形成的冰也不会有离子。然而，我们知道自来水和雨水含有溶解的盐和杂质。
这些物质可以作为水中的电解质，并有助于提高其导电性。
在水通过水龙头到达我们的家之前，它在水处理厂进行处理和净化，在那里，各种矿物质和盐被添加到水中，因为这些盐也是我们身体所必需的。
因此，如果我们冷冻自来水或雨水，由它形成的冰将含有离子。但和之前的情况类似，它的离子迁移率非常有限。
因此，在这种情况下，我们的导电性会比纯水或蒸馏水形成的冰稍微高一些，但即使是这样，与液态水相比，导电性也会非常低。
所以，我们可以说冰是很差的导电体。
其他固体导电吗?
冰在本质上是固体的，但我们刚刚看到了它为什么不导电。一个很自然的问题出现了:其他固体导电吗?
是的，很多其他固体都很容易导电。让我们看看怎么做。
我们知道任何物质都是由分子组成的，而分子又由原子组成。在原子内部，存在着三种亚原子粒子:质子、中子和电子。
质子和中子一起存在于原子核内部，电子分布在原子核周围。
此外，由于质子带正电，电子带负电，它们会相互吸引。
但是离原子核较远的电子受到的力要比离原子核较近的电子小得多。
因此，在某些物质中，远离原子核的电子能够逃离引力场，脱离电子轨道。这些电子被称为自由电子。
通常，自由电子广泛存在于金属中。由于电子是带电粒子，它们也可以携带电荷。
因此，当在金属导体的两端施加电位差时，电子向正极移动并完成电路。金属就这样导电。
此外，电子的体积比离子小得多，因此它们很容易穿过金属等通常结构坚硬的物质。
如图(b)所示，在整个金属上施加电位差时，电子开始向一个方向流动。
以冰为例，水分子也通过“氢键”相互连接，这使得冰的结构更加坚硬和结晶，因此，它不允许离子通过自身运动。
由于金属是电的良导体，它们被用来制造各种电子元件，如电线和电器零件。
事实上，建议不要在季风期间触摸电缆，因为雨水和电线中使用的金属都是良导体，触摸会导致触电。
结论
在这篇文章中，我们探讨了冰是电的不良导体背后的原因。冰不能导电，因为离子浓度低，离子迁移率也低。
即使增加离子的存在量，由于离子的有限移动，电导率仍然很差。然而，液态的水如果含有溶解的离子就可以导电。
此外，像金属这样的固体也能导电，因为它们含有自由电子。我希望这个解释能帮助你理解有用的科学概念。
快乐学习! !
