학습 목표
- 설명하는 금속을 결정합니다.금속의 원자는 전자를 잃어 양이온을 형성합니다. 분리 된 전자는 이온을 둘러싸고 있습니다. 금속 결합(이온과 전자 구름 사이의 정전기 상호 작용)은 금속 고체를 함께 유지합니다. 원자는 밀접하게 포장 된 구체처럼 배열됩니다.금속 원자의 외부 전자가 분리되고 이동성이 높기 때문에 금속은 전기 및 열 전도성을 갖습니다. 자유 전자 모델은 전기 전도도뿐만 아니라 금속의 열용량 및 열전도도에 대한 전자의 기여도를 계산하는 데 사용할 수 있습니다.금속은 연성,또는 소성 변형 할 수있다. 후크의 법칙은 응력이 변형에 선형 적으로 비례하는 금속의 가역 탄성 변형을 설명합니다. 탄성 한계 또는 열보다 큰 힘은 물체의 돌이킬 수없는 변형을 일으킬 수 있습니다.일반적으로 금속은 비금속보다 밀도가 높습니다. 이것은 금속 구조의 단단히 포장 된 결정 격자 때문입니다. 이 전자의 양이 클수록 금속 결합이 강해집니다.금속다른 금속 원자와 금속 결합을 형성하는 주기율표에서 화학 원소의 수의. 그것은 일반적으로 반짝,전성,열 및 전기의 지휘자.이동 전자가 많은 핵을 통해 공유되는 금속 본드 화학 결합;이것은 전기 전도로 이어진다.금속에서 원자는 쉽게 전자를 잃어 양이온(양이온)을 형성합니다. 이 이온은 전도성을 담당하는 지방화 된 전자로 둘러싸여 있습니다. 생성 된 고체는 이온과 전자 구름 사이의 정전기 상호 작용에 의해 함께 유지됩니다. 이러한 상호 작용을 금속 결합이라고합니다. 금속 접합은 강도,가단성,연성,열 및 전기 전도성,불투명도 및 광택과 같은 금속의 많은 물리적 특성을 설명합니다.금속 결합유량 결합 및 이동 전자는 금속 원자의 양성 핵을 둘러싸고 있다.양이온(양이온)의 격자 사이에서”자유”전자의 공유로 이해되는 금속 결합은 때때로 용융 염의 결합과 비교되지만,이 단순한 견해는 매우 적은 금속에 대해 사실입니다. 양자-기계적 관점에서,전도 전자는 중성(충전되지 않은)엔티티로서 기능하는 모든 원자에 대해 밀도를 동일하게 퍼트립니다.금속의 원자는 밀접하게 포장 된 구체처럼 배열되어 있으며,두 개의 패킹 패턴이 특히 일반적입니다:몸 중심 입방체,각 금속은 8 개의 동등한 금속으로 둘러싸여 있으며,면 중심 입방체는 금속이 6 개의 인접한 원자로 둘러싸여 있습니다. 여러 금속은 온도에 따라 두 구조를 모두 채택합니다.일반적으로 금속은 높은 전기 전도성,높은 열 전도성 및 높은 밀도를 갖는다. 그들은 일반적으로 쪼개지 않고 스트레스 하에서 변형 가능(가단성)입니다. 일부 금속(알칼리 및 알칼리 토금속)은 밀도,경도 및 융점이 낮습니다. 광학 특성 측면에서 금속은 불투명하고 반짝이며 광택이 있습니다.금속의 강도는 양이온의 격자와 그들이 침지 된 원자가 전자의”바다”사이의 정전기 인력으로부터 유래한다. 원자핵의 핵 전하(원자 번호)가 클수록 원자 크기가 작을수록 이 인력이 커집니다. 에서 일반적으로 전이 금속으로 그들의 원자 수준의 d 전자는 강하고 더 높은 녹는 점:
- Fe,1539°C
- Re3180°C
- Os,2727°C
- W,3380°C
대부분의 금속 더 높은 밀도보다는 대부분의 비금속. 그럼에도 불구하고,금속의 조밀도에 있는 넓은 변이가 있습니다. 리튬(리튬)은 밀도가 가장 낮은 고체 원소이고 오스뮴은 밀도가 가장 높습니다. 그들은 이러한 일반화에 대한 예외이기 때문에 그룹 아이오와 아이아의 금속은 경금속이라고합니다. 대부분의 금속의 높은 밀도는 금속 구조의 단단히 포장 된 결정 격자 때문입니다.전기 전도도:금속은 왜 좋은 전도체입니까?물질이 전기를 전도하기 위해서는 적용된 전기장에 반응하여 이동하기에 충분히 이동 가능한 하전 입자(전하 캐리어)를 포함해야합니다. 물 용액에서 이온 화합물의 경우 이온 자체가이 기능을 수행합니다. 녹을 때 이온 화합물도 마찬가지입니다. 이온 성 고체는 동일한 전하 캐리어를 포함하지만 제자리에 고정되어 있기 때문에 이러한 고체는 절연체입니다.금속에서 전하 캐리어는 전자이며,격자를 통해 자유롭게 움직이기 때문에 금속은 전도성이 높습니다. 전자의 질량과 관성이 매우 낮기 때문에 전해 용액이 할 수없는 고주파 교류 전류를 수행 할 수 있습니다.전기 전도도뿐만 아니라 금속의 열용량 및 열전도도에 대한 전자의 기여도는 이온 격자의 상세한 구조를 고려하지 않는 자유 전자 모델에서 계산할 수 있습니다.금속의 기계적 성질은 가단성 및 연성을 포함하며,이는 소성 변형 능력을 의미한다. 금속의 가역 탄성 변형은 응력이 변형에 선형 적으로 비례하는 힘을 복원하는 후크의 법칙에 의해 설명 될 수 있습니다. 적용된 열 또는 탄성 한계보다 큰 힘은 소성 변형 또는 가소성으로 알려진 물체의 돌이킬 수없는 변형을 일으킬 수 있습니다.금속 고체는 원자핵과 전자의 바다 사이의 매력의 비 방향성 특성에서 파생되는 이러한 특성으로 알려져 있으며 가치가 있습니다. 이온 또는 공유 결합 고체 내의 결합은 더 강할 수 있지만,예를 들어 망치로 쳤을 때 이러한 고체가 부서지기 쉽고 파괴 될 수 있도록 방향성이 있습니다. 반면 금속은 단순히 변형되거나 찌그러질 가능성이 더 큽니다.금속은 모든 파장을 똑같이 흡수하는 능력으로 인해 검은 색이지만 금(금)은 독특한 색을 띠고 있습니다. 특수 상대성 이론에 따르면 운동량이 매우 높은 내부 쉘 전자의 질량이 증가하면 궤도가 수축됩니다. 외부 전자가 덜 영향을 받기 때문에 청색 흡수가 증가하여 노란색 및 빨간색 빛의 반사가 향상됩니다.금은 귀금속입니다;그것은 부식과 산화에 저항합니다.
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