はじめに
金属結合は金属の原子同士が結びつく特別な方法です。普段目にする金属製品、銀の指輪や鉄のフライパンなどはすべて金属結合によって成り立っています。さらに、金属を組み合わせて新しい特性を持たせた合金も、私たちの生活に欠かせない存在です。今回は、金属結合と合金について簡単に説明します。
金属結合とは
- 金属結合とは、金属の原子が共有する「自由電子」によって結合している。
- 自由電子とは、金属全体を自由に移動することができる電子のこと。
- 金属はイオン化エネルギーが小さいため、電子を放出しやすい。
- そのため、金属は全て陽イオンとなる！
- 陽イオンになるために放出された、電子が自由電子となり、粒子同士を結合している！
金属結晶とは
金属結晶とは、金属結合によってできる結晶のことであり、金属元素の原子が金属結合によって規則正しく並んでいる状態
例）ナトリウムの金属結晶
- ナトリウム電子配置が（２−８−１）より価電子が１
- 各ナトリウム原子が価電子（自由電子）を１つずつ全体に共有することで結合することができる！
- Mgでは価電子（自由電子）が２つなのでを２つずつ共有する！Alでは３つ！
- 自由電子が多いと金属結合も大きくなる！
- 金属結合の強さの例 Na＜Mg＜Al
金属の性質
例）展性・延性
合金
ジュラルミン
【構成成分】
Al（94%）、Cu（5％）、Mg、Mnを含む
【性質】
軽くて丈夫であり、加工しやすいことから航空機、自動車の機体などに利用されている
ステンレス鋼
【構成成分】
Fe（74％）、Cr（18％）、Ni（８％）を含む
【性質】
錆びにくく、薬品（酸・塩基など）に強いため、構造物や器具類などに利用されている
青銅
【構成成分】
Sn（２〜35％）、残りCuを含む
【性質】
硬く、美しさを保つ。銅像（鎌倉の大仏）や機械に利用されている
黄銅
【構成成分】
Zn（30〜40％）、残りCuを含む
【性質】
適度な硬度をもち加工しやすい。金管楽器、５円硬貨に使われている
おわりに
金属結合は、金属の原子同士が自由電子を共有して結びつく特別な結合です。この結合により、金属は強度、電気伝導性、光沢などの独自の特性を持ちます。また、金属を組み合わせて作る合金によって、さらなる特性を持たせることができます。金属結合と合金の理解を深めることで、私たちの生活にどれだけ金属が重要な役割を果たしているかを知ることができるでしょう。これからもカンタンに化学基礎を中心に記事を発信していきますのでお願いいたします！エックスも始めたのでフォローお願いします！
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