化学

金属結合の特徴をわかりやすく解説

金属結合 特徴

以前の記事で金属結合とは何か?解説しましたが、
今回の記事では金属結合の特徴について解説していきたいと思います。
金属結合とは?例を挙げながらわかりやすく解説

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金属結合

こちらの図をご覧ください。
金属結合 特徴

ちなみに$Cu^{2+} $(銅)って金属なのですが、
金属同士が規則正しく並んでいますね。

このとき、最外殻電子(図で自由電子と書いてあるもの)が
隣り合っているところからランダムに自由に動き回っているのです。
最外殻電子とイオンの関係をわかりやすく解説

この電子を自由に動き回るから自由電子といいます。
そしてこの自由電子がのりしろになってくれています。
金属同士(銅同士)をくっつけてくれているのりしろになっています。

このような自由電子というものによってくっついた結合が金属結合といいます。

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金属結合の特徴

自由電子によって結合するというのが金属結合の最大の特徴です。
それから$Cu^{2+} $みたいに+がついているものを陽イオンといいますが、
この陽イオン同士(銅イオン同士)を結び付けているのが自由電子だということです。

金属結合 特徴

自由電子は自由に動きまわることができるから自由電子なわけですね。
そんなこともあって銅などの金属に電圧をかけると
自由電子が上記図のように自由に移動します。
そして電流が発生します。

電流が発生するということは電気が流れるってことです。
このことを電気伝導性といって金属結合の特徴の1つになっています。

あと、金属結合は陽イオンになりやすいという特徴があります。
どうして陽イオンになりやすいのでしょう?

ここでは簡単に説明させていただきますね。
イオンには陽イオンと陰イオンがありますね。

どっちになった方が居心地がよいか?
ってそれぞれの原子によって違うのです。

金属の場合は全般として、陰イオンになるより陽イオンになった方が居心地がよいのです。
だから結果的に、金属は陽イオンになりやすいという性質があります。

それから

金属結合には

・展性(てんせい)
・延性(えんせい)

という特徴もあります。

アルミ箔

展性とは薄く広げる性質のことです。
金箔とかアルミ箔が例です。
薄く広げられますよね。

それから延性は長く引き伸ばすことができる性質のことで
刀が具体例になります。

刀を作るときって、火であぶってから
カンカンカンと引き延ばしたりするシーンを見たことがありませんか?
これは延性という性質を利用しています。

ちなみに金属結合の融点ってどんなものでしょう?
たとえばフライパンみたいな金属って火にかけたって溶けません。
と考えると、金属結合って融点が高そうな気がしますね。

でも、金属によって融点は違います。
たとえば、極端な例として水銀(Hg)は金属ですが、常温で液体です。
金属の中で唯一、常温で液体です。
だから水銀(水の銀)という名前がついているわけですね。

水銀の体温計

昔の体温計(上記画像)の中に入っている、
体温によって伸びる部分がありますが、これは水銀です。
水銀は常温で液体だから成立します。

このことから水銀の融点はめちゃくちゃ低いことが分かると思います。
実際、水銀の融点はー39℃(マイナス39℃)です。

なので融点が低いとか高いとかは金属結合においてはバラバラなので
はっきりしたことがいえないとなります。

以上で金属結合の特徴についての解説を終わります。

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