¿Pueden los gases conducir electricidad?

Los electrolitos líquidos se ionizan y, por lo tanto, puede pasar una corriente a través de ellos. Entonces, si un gas puede ionizarse, ¿también puede conducir electricidad? Si es así, ¿cuáles son algunos de esos gases?

Cuando los gases se ionizan, ya no son gases, en realidad, son plasma. De hecho, la definición de plasma en física es que es gas ionizado. en.wikipedia.org/wiki/Plasma_(physics) El plasma es conductor, por supuesto, y responde en gran medida al electromagnetismo.
El grado de ionización puede ser muy diferente. No siempre es al 100%. Los gases de baja presión conducen corrientes a bajo voltaje y son en su mayoría gases que plasmas.
@VladimirKalitvianski, ¿quiso decir que cuando el grado de ionización es bajo para un determinado gas, si es conductor a bajo voltaje y baja presión, podría ser gas en lugar de plasma? ¿Podría dar algún ejemplo en la condición típica? ¡Muchas gracias!

Respuestas (4)

A presión atmosférica, el aire y otros gases son malos conductores (aislantes) de la electricidad. Porque no tienen electrones libres para transportar corriente. Pero, una vez que los electrones libres se producen en el gas por ionización (se convierten en plasmas), se produce una descarga eléctrica.

Esto podría hacerse de muchas maneras, como aplicando una gran diferencia de potencial a través de una columna de gas a muy baja presión, o permitiendo ondas EM de alta frecuencia, como los rayos X, a través del gas. Esta pregunta no es adecuada para hacer. De hecho, los gases se convierten en plasmas una vez que se ionizan.

Todos los dieléctricos tienen un cierto valor de potencial de ruptura . En la mayoría de ellos, como el aire, la cerámica, etc. (incluidos los semiconductores como el silicio), este potencial proporciona energía suficiente para ionizar algunos átomos. Los electrones libres formados como resultado de esta ionización están lo suficientemente energizados para chocar con los átomos vecinos, romper algunos enlaces covalentes y producir más electrones libres.

Estos electrones libres son luego acelerados por el campo eléctrico aplicado y chocan e ionizan los otros átomos para producir más electrones libres ( multiplicación por colisión ). Ahora, hay una gran cantidad de electrones libres disponibles para el flujo de corriente. ¡Así se produce un arco eléctrico!

Sin embargo, esto no es aplicable para todos los gases. Como mencionó @mikuszefski , hay algunos otros casos, como los gases nobles que son monoatómicos (y se usan en la mayoría de los tubos de descarga), ¡cuyos potenciales de ruptura solo están destinados a ionizarlos!

¿Está seguro de que obtener electrones libres requiere romper los enlaces covalentes? ¿Y los gases nobles?
@mikuszefski: No, los gases nobles no tienen enlaces covalentes. ¡En ese caso, la ionización ocurre directamente! (¡Gracias! He actualizado mi respuesta).
De nada. Sin embargo, todavía no creo que la historia del enlace covalente sea buena. Véase, por ejemplo , aquí : ...Esto también explica por qué la energía de ionización de F2 es menor que la de un átomo de F... Así que sigue siendo una molécula de F2 pero está ionizada. No contaría los estados de electrones antienlazantes como enlaces covalentes y esos proporcionan los electrones que se eliminan primero por ionización. La energía más alta va primero y lo más probable es que no sea el par de electrones de enlace. Espero haber dejado mi punto claro.
También me pregunto: considerando el punto crítico en el agua, uno no puede realmente distinguir entre líquido y gas a menos que esté en una situación en la que estén presentes ambas fases y un límite de fase correspondiente. Así que consideremos el agua pura por un segundo como gas. Aquí puedo conducir electricidad intercambiando puentes de hidrógeno. Así que hay ionización y, de hecho, la carga que entra por un lado no tiene nada que ver con la que sale por el otro. ¿Se puede pensar en tal proceso en otros gases?
@mikuszefski: Creo que el problema aquí es mi declaración de "Todos los dieléctricos..." . ¡Hay algunos casos (como ha mencionado), en los que el voltaje de ruptura solo está destinado a ionizar las cosas! Y, discúlpeme si lamentablemente olvidé mencionar que el voltaje de ruptura siempre ioniza el material primero , y los electrones producidos por la ionización son responsables de crear la avalancha de electrones libres. (He actualizado mi respuesta)...
Sí, perdón por ser tan persistente. Creo que la nueva versión es mucho mejor que la anterior (realmente tuve algunos problemas con los enlaces covalentes). Salud.
@mikuszefski: No, gracias por mencionarlo. Estoy mucho más convencido con la versión revisada, en comparación con la anterior (bastante fea )... :)

Los gases conducen la electricidad, como todos los materiales. Sin embargo, conducen tan mal la electricidad que los consideramos aislantes. La "electricidad" requiere el movimiento de electrones. En un gas, estos electrones están demasiado dispersos para proporcionar una corriente medible. El ejemplo del "relámpago" es ligeramente diferente. Esto se refiere a la descarga capacitiva. Cuando los dos lados de un capacitor (es decir, el suelo y las nubes) almacenan demasiada carga, esa carga eventualmente salta el dieléctrico (es decir, el material entre el suelo y las nubes). Todavía no decimos que el dieléctrico "conduce" la electricidad, aunque obviamente lo hace. Ni los mejores aisladores del mundo podrían detener una descarga de suficiente fuerza. La cualidad que define a un conductor es que conduce la electricidad "más fácilmente" que la mayoría de las sustancias. No existe un conductor perfecto ni un aislador perfecto. En resumen, los gases pueden conducir electricidad, pero en su mayor parte se consideran aislantes.

El gas por sí solo no puede conducir la electricidad, pero se puede hacer que la conduzca sometiéndolo a BAJA PRESIÓN y ALTO VOLTAJE.


El gas puede conducir electricidad en dos condiciones utilizando un tubo de descarga; (1)baja presión (alrededor de ~0,01 mmHg) (2)alta tensión (>1000v)

¿Quizás debería combinar esto con su otra respuesta y expandirla un poco? ¿Tal vez explique por qué los gases no pueden conducir la electricidad?

El carbono es el único gas, cuando se solidifica, que puede conducir la electricidad. Este es de la forma Grafito, cuando solo tiene 3 enlaces entre los átomos. Esto deja que los electrones fluyan a través de la estructura de la red.

Si se solidifica, ya no es un gas, ¿verdad? Y una vez solidificados, todos los metales conducen la electricidad, por lo que el carbono ciertamente no es la excepción.