空穴模型:在稀溶液里,碱金属电离成为正离子和分布在溶剂空穴里的准自由电子。这种空穴半径为300-340pm,是排出了2-3个氨分子形成的。这可以解释体积变化。
五个物种的平衡:如图1所示,在碱金属液氨溶液中存在着五个物种的平衡。am表示这些物种溶于液氨并被溶剂化。在浓度很低时,第一个平衡起主要作用,而且高的离子电导率是由于电子迁移率很高造成的(电子的迁移率约为阳离子的280倍)。物种M可以看做是M 与e-由库仑力结合在一起的离子对。当浓度增大时,第二个平衡左移,减少易移动的电子,使其成为复合物M-,因而电导率下降。同时,M开始双聚为M2。在M2里,两个电子间的相互作用很强,导致自旋成对及抗磁性。
在浓度更高时,系统表现得像熔融金属。