El agua puede conducir la electricidad y algunos sólidos también. ¿Por qué el hielo no? ¿Están las moléculas de hielo demasiado juntas como para permitir que los electrones de la capa de valencia reboten entre sí para crear carga eléctrica? ¿Deja el hielo de ser completamente conductor en el cero absoluto?
Respuesta
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La conducción en el agua es mayoritariamente iónica - para el agua pura se tiene una fracción muy pequeña de moléculas ionizadas (alrededor de 2 partes en 10 $^{-7}$ ), por lo que la conductividad del agua pura es baja. Si se añade un poco de electrolito (por ejemplo, NaCl), la conductividad mejora. Pero en un cristal de hielo, las moléculas y los iones no pueden moverse, por lo que el principal mecanismo de conducción queda inutilizado. En ese caso, se depende de los electrones ocasionales de la banda de conducción, pero no hay muchos. La brecha de banda es de unos 7,8 eV. fuente lo que significa que el número de electrones excitados en la banda de conducción a 0C será extremadamente bajo - la fracción dada por el factor de Boltzmann $e^{-E/kT}=e^{-322}$
La contaminación y las impurezas pueden reducir considerablemente la separación de bandas, pero el hielo puro es un buen aislante.
