金属と非金属とは? 金属の結晶のつくりとは?

私たもの身のまわりを見まわすと、金属が
生活に獲得のできない物であることがよくわかります。

汽車・電車・自動車・飛行機などの交通機関
ビルの鉄骨、いろいろな台所用品や電化製品など金属はいたるところに使われています。

ここでは、金属の性質や特徴について、くわしく調べてみましょう。




金属の非金属

100種類以上もある元素を大きく分けると金属元素と非金属元素元素とになります。
周期律表で左下の元素が主に金属元素で右上の元素がおもに非金属元素です。

金属は、ふっうつぎのような共通した性質をもっています。

① 金属光沢とよばれる、金属に特有なつやがある。
② 電気をよく伝える。
③ 熱をよく伝える。
④ 強度が大きく、まげても折れにくい。
また、展性(うすく広がる性質)・延性(細くのびる性質)も大きい。

⑤ 低い温度ではなかなか溶けず常温度では固体となっている。

もちろん、これには例外もあります。
また、金属元素と非金属元素とをくらべてみると
金属元素の原子は大きくて、陽イオンになりやすく
またこの陽イオンは水酸イオンとむすびついて
水酸化物になりやすい性質をもっています。

これにたいして非金属元素の原子は小さく、陰イオンになりやすい性質をもっています。



金属の結晶のつくり

金属の原子は、きれいにならんで、結晶をつくっています。
この結晶のつくりかたには、図のように、3つの種類かおりますが
ふつう、金属はこの結晶のどれかがたくさん集まって形づくられているのです。

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ところがどの場合にも、格子状にきちんとならんでいるのは
それをつくっている金属の陽イオンだけなのです。

原子は原子核とそれをとりまいている電子とからできていますが
陽イオンは、この原子からいくつかの電子(原子価を決める電子)が
飛出してなくなったものです。

つまり金属の結晶の中では、この陽イオンだけが集まって格子状にならび
飛出した電子がそれら陽イオンの隙間を
自由に動き回っていると考えられているのです。

この電子を自由電子といいます。

陽イオンどうしが集まって、どうしてお互いに反発しあわないで
くっついているのかというと、自由電子のためにそれらが
固く集められているからなのです。

このような金属原子どうしのむすびつき方を、金属結合といいます。

金属のいろいろな特徴は
みなこのような原子の結合の仕方にもとづくものだと説明されています。

たとえば、金属がよく電気を伝えるのは金属に電圧をかけたとき
その電圧におされて、自由電子が流れ、電流となるためです。

また、熱をよく伝えるのも、金属を熱したときに
この自由電子が動くからだと考えられるのです。







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