学習目標

  • 金属元素の一般的性質を覚えよう。

要点

  • 金属の電気および熱伝導性は、その外側電子が非局在化していることに起因する。
  • 金属は通常、電子の損失によって陽イオンを形成する傾向があり、空気中の酸素と反応してさまざまな時間スケールで酸化物を形成する。たとえば、鉄は何年もかけて錆びるが、カリウムは数秒で燃えてしまうのである。
  • 金属は一般的に可鍛性、延性があり、応力下でも裂けずに変形し、光沢がある。

用語

  • 導電性機械力によって細い線状に引っ張ったり伸ばしたりしても壊れない。
  • 金属周期表にある、他の金属原子と金属結合を形成する多くの化学元素のいずれか。 金属の例としては、金、ナトリウム、銅、鉄、および他の多くの元素があります。

    金属の密度

    金属は通常、密着した原子からなり、原子が密着した球のように配置されていることを意味します。 金属では原子は容易に電子を失って正のイオン(陽イオン)を形成する。 そのイオンの周囲に局在性のない電子があり、これが導電性の原因となっている。 生成された固体は、イオンと電子雲の間の静電的相互作用によって保持され、これを金属結合と呼ぶ。

    金属は高密度で光沢がある。 金属結合が非常に強いため、原子がバラバラになって液体や気体になるのを嫌うので、融点や沸点が非常に高い。

    Sodium Metalナトリウム金属はプラスチックナイフで切れるほど柔らかい。

    Conductivity of Metals

    全般的に金属は電気をよく通し、熱伝導率が大きい。 一般的には可鍛性、延性に富み、応力がかかっても裂けずに変形する。

    金属の電気および熱伝導性は、外側の電子が非局在化していることに起因しています。 これは、電子がどの原子にも固定されておらず、金属中を自由に移動できることを意味する。 金属は、可動性の高い電子の海に埋もれた原子の集合体と見ることができる。 これは金属の伝導性に非常に役立っている。

    Sea of Electrons正金属イオンの結晶について自由に流れる「電子の海」

    金属は通常、電子損失によりカチオンを形成する傾向がある。 例えば、空気中の酸素と反応して、さまざまな時間スケールで酸化物を形成します(鉄は何年もかけて錆びますが、カリウムは数秒で燃えます)。 遷移金属(鉄、銅、亜鉛、ニッケルなど)は、酸化物の不動態層を形成して内部を保護するため、酸化される速度が遅い。 また、パラジウム、プラチナ、金など、大気とまったく反応しないものもある。 一部の金属は、表面に酸化物のバリア層を形成し、それ以上酸素分子が侵入できないようにしている。

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    “Boundless.”

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