なんとなくわかる高校化学

金属結合

【まとめ】金属は金属結合でできており、自由電子が存在する。
また、以下のような性質を持っている。
・金属光沢がある
・電気、熱を良く通す
・展性や延性がある

これまでに皆さんには原子、イオンについて学んでもらいました。ここからは分子について少し説明をしていきたいと思います。

分子は原子が複数個くっついたものと説明しましたが、原子同士の引っ付き方には金属結合イオン結合共有結合の3種類があり、引っ付く原子の種類によって引っ付き方が異なります。
※これらをまとめて化学結合と言います。

金属結合、イオン結合、共有結合の例

これから、この3つの結合と各結合でできる分子の性質についてみていきたいと思います。
このページでは金属結合について説明します。

まず金属結合についてですが、金属結合は金属元素同士が引っ付いた時にでき、身の回りのものとしては金や銀などがあります。

金属元素(赤)と非金属元素(青)

そして、結合した時の引っ付き方ですが、金属結合の場合は原子が2,3個などで引っ付くことなく、実は何兆、何億という原子が引っ付いてひとつのかたまりを作っているのです。

金属結合のイメージ

このような形でかたまりをつくっているというのも大事ですが、もう一つ金属結合で覚えておいてほしいのが、金属結合での電子の動き方です。

金属結合で原子が引っ付いた時の特徴として大事なのが、もともと、それぞれの原子についていた電子が、金属結合で何兆、何億というかたまりになると、そのかたまりの中を電子が自由に移動することができるようになるということです。

イメージは電子が何兆という原子のかたまりの中を泳いでるという感じです。

自由電子のイメージ

このように原子が金属結合によって、一つのかたまりの中を自由に動ける状態になった電子を自由電子と呼びます


そして金属結合でできる物質(金属)の性質として大事なのものが3つあります!

まずは1つめは金属は金属光沢がある(きらきらと光っている)ということです。
(これは金、銀、銅などをイメージしてもらうとわかりやすいのではないかと思います)


そして、2つ目が金属は電気や熱を良く通すという事です。
というのも、電子は電気や熱を伝えるという役割も持っているのですが、自由電子は金属の中を自由に動けるため、他の物質よりも電気や熱を伝やすいという性質があります。

※自由電子をもたない(金属結合でない)水や酸素などは金属よりも電気や熱を伝えにくいです。


そして最後に3つ目は金属は展性延性があるということです。
展性、延性は何かという金属は金箔のように薄く広がったり(展性)、針のように長くのびる(延性)という性質があるということです。

金箔

金属は身近なところにあるため、これらの性質をイメージしやすいのではないかと思いますが、個人的に大事だと思うのは2つ目の電気や熱を伝えやすいというところです。

というのも、なぜ金属が電気を通しやすいのかというと、金属のなかの電子が自由電子として自由に動けるからという理由なのですが、たまに理由も聞かれることもあるので覚えておいてくださいね。



そして最後に一点、知っておいてほしい言葉に純金属合金という言葉があります。

原子が金属結合をするときに同じ元素だけで引っ付くと純金属複数の金属元素(銅とアルミなど)が引っ付くと合金と呼ばれます。

純金など金だけでできているものが純金属で、ステンレスと呼ばれる金属や、吹奏楽部が使っている楽器は合金です。
※吹奏楽部のことを英語でブラスバンドと言いますが、「ブラス」というのは日本語で言うと「真鍮」という合金のことです。


合金(真鍮)の例

「純金は1種類の元素でできた金属、合金は複数の金属元素でできた金属なんだ」くらいの感じで理解しておいてください。



ここでは金属結合と金属の性質を見てもらいましたが、イオン結合、共有結合については次以降のページで説明しますね。

まとめると、金属は金属結合でできており、自由電子が存在する。
また、以下のような性質を持っている。
・金属光沢がある
・電気、熱を良く通す
・展性や延性がある

読んでくれてありがとう!!