金属結合と金属結晶の性質、自由電子の働き

化学オンライン講義

金属結合の仕組み、金属結晶の性質である展性・延性・電気伝導性・金属光沢、金属結合の強さと融点について解説します。解説担当は、灘・甲陽在籍生100名を超え、東大京大国公立医学部合格者を多数輩出する学習塾「スタディ・コラボ」の化学科講師です。

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金属結合の仕組み

金属結合は金属元素と金属元素が結合するときに生じます。

金属は、正の電荷をおびた金属原子のまわりを動き回る自由電子によって、ばらばらになろうとする多数の金属原子を電子とのクーロン力を介して結ぶつける働きをしています。これが金属結合です。

また、金属結合によってできた物質を金属結晶といいます。そして、分子のようにひとかたまりにならないため、金属の単体は、Ag(銀)、Au(金)Na(ナトリウム)などのように組成式で表します。

金属の電気伝導性

自由電子が存在するため、電気伝導性があります。

金属の展性・延性

金属は、たたいたり(二次元的)、のばしたり(一次元的)しても、電子が陽イオンの位置に合わせて移動して結合を保とうとします。この性質を展性、延性といいます。

金属光沢

自由電子は光を反射するため、金属は特有の光沢を持ちます。これを金属光沢といいます。

金属結合の強さと融点

金属結合は共有結合ほど強くありませんが、1原子あたりの自由電子の数が多いほど金属結合は強くなります。そして、強い結合であるほど、切断して液体にするためには多くのエネルギーを必要とするため、融点が高くなる傾向があります。

典型元素-多様(アルカリ金属,Hgなどは低い)

遷移元素-かなり高い

まとめ

灘・甲陽在籍生100名を超え、東大京大国公立医学部合格者を多数輩出する学習塾「スタディ・コラボ」の化学科講師より、金属結合の仕組み、金属結晶の性質、自由電子の働きを図で詳しく解説しました。しっかりと覚えておきましょう。

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