Migliore risposta
Il semplice concetto di legame covalente è che si comporta come se la funzione donda occupata da due elettroni fosse vincolata da due atomi. Quindi nel propene cè un doppio legame tra due degli atomi di carbonio e singoli legami tra il rimanente collegamento tra gli atomi di carbonio e tra gli atomi di idrogeno. Puoi dimostrare con vari esperimenti che finché la struttura rimane la stessa, tutta la chimica è spiegabile in questo modo. Supponiamo ora di sostituire uno degli idrogeni metilici con, diciamo, un gruppo cloruro o alcol, lo stesso accade finché rimane quel gruppo. Tuttavia, supponiamo di tirare fuori quel gruppo, diciamo producendo uno ione carbenio? Ora le due estremità si comportano in modo equivalente, e diciamo che i due elettroni π del doppio legame sono delocalizzati e la funzione donda che descrive il loro comportamento percorre lintera molecola. La molecola del benzene è simile. Il cicloesatriene avrebbe tre doppi legami e tre legami singoli, ma il benzene ha sei legami equivalenti, e questo è descritto dalle due funzioni donda degli elettroni che attraversano lintero anello.
È sbagliato pensare che gli elettroni siano localizzati – semplicemente non sappiamo dove sono gli elettroni. Quello che fanno le funzioni donda è dirti dove si trova la densità di elettroni. Gli elettroni presumibilmente vanno dove vogliono, ma le funzioni donda sono limitate dalle loro condizioni al contorno (i nuclei) e dal loro comportamento ondoso. Quindi i singoli legami sono localizzati perché le funzioni donda devono seguire il comportamento delle onde. Se prendi il metano, le onde in un legame CH non possono entrare in unaltra zona di legame perché per farlo, i loro assi dovrebbero girare di angolo, e per farlo dovrebbero essere rifratti, e per farlo dovrebbero cambiare velocità, e quindi energia. Ma tutti questi legami hanno la stessa energia, quindi vengono riflessi e alla fine il rinforzo della riflessione localizza le onde. Gli elettroni, ovviamente, possono ancora scambiarsi o fare ciò che vogliono, tranne per il fatto che il loro comportamento generale è determinato dalla funzione donda. Londa viene delocalizzata quando non deve girare curve, OPPURE quando può girare dietro langolo. Gli elettroni π lo fanno perché il loro asse è normale al piano del sistema π e possono continuare a farlo finché non colpiscono un ostacolo, come lassenza di spazio per lorbitale ap.
Risposta
Gli elettroni sono normalmente legati agli atomi. Questo perché portano una carica negativa e gli atomi hanno un nucleo composto da particelle caricate positivamente. Resta inteso che gli elettroni occupano “livelli di energia” vicino al nucleo. In un certo senso, si “attaccano” allatomo essendo attratti dal suo nucleo. In alcuni materiali, gli elettroni più esterni sono piuttosto vagamente legati agli atomi e ci vuole pochissima energia per dar loro il via per muoversi liberamente (attraverso gli atomi).
Questi sono noti come “elettroni liberi”. Quando viene applicata una tensione esterna, vengono espulsi dai loro atomi e non sono più legati a loro. Cominciano a muoversi influenzati dalla potenziale differenza. Questo flusso è ciò che è veramente la “corrente elettrica”.
P.S. Nota che la facilità di “espellere” gli elettroni più esterni dipende da diversi fattori ed è descritta più accuratamente dai modelli di meccanica quantistica dellatomo. Modellarli semplicemente come attrazioni elettromagnetiche classiche non sarà sufficiente.