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金属結晶の融点

融点は結合力の表れなので、結合力を考えれば良いわけだ。 金属結晶は「陽イオン」と「自由電子」からなる。(「原子と自由電子」ではないよ!)

Li、Na、Kで話をしてみよう。どれもアルカリ金属だから 自由電子はどれも一つで、条件は同じ。では融点が高い順番に並べてみよう。 どのイオンも1原子あたりヒトツの電荷でつながっているのだが、それぞれ大きさは違う。そりゃぁ同じ力なら、小さく軽い物が強く繋いでおけるだろう。だから融点は高い順にNi、Na、Kとなる。

では、応用してみよう。NaとMgではどうだろう?

NaとMgはどっちが大きいだろう?これは直感と違うんだったね。覚えている?(電荷が大きくなって電子と陽子が強く引き合うから半径は小さくなるんだ)よってMgの方がイオン半径が小さい。さらにMgha二個の自由電子を持っているが、Naは一個だ。だからMgの結合のほうが強くなって、Mgの方が融点が高いという結果になるのだ。


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