金属 | 黑色金屬定義
金属是一种具有光泽(对可见光强烈反射)、富有延展性、容易导电、传热等性质的物质。
金属的 ... 在一些個別的領域中,金屬的定義會有些不同。
... 工业界對金屬的分类有很多種,可以依颜色分类為黑色金属(鐵、鉻、錳)和其他的有色金属或 ...金屬維基百科,自由的百科全書跳至導覽跳至搜尋鍛鐵廠內燒紅的金屬金屬是一種具有光澤(對可見光強烈反射)、富有延展性、容易導電、傳熱等性質的物質[1]。
金屬的上述特質都跟金屬晶體內含有自由電子有關。
由於金屬的電子傾向脫離,因此具有良好的導電性,且金屬元素在化合物中通常帶正價電,但當溫度越高時,因為受到了原子核的熱震盪阻礙,電阻將會變大。
金屬分子之間的連結是金屬鍵,因此隨意更換位置都可再重新建立連結,這也是金屬伸展性良好的原因之一。
在自然界中,絶大多數金屬以化合態存在,少數金屬例如金、銀、鉑、鉍可以游離態存在。
金屬礦物多數是氧化物及硫化物。
其他存在形式有氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽及矽酸鹽。
屬於金屬的物質有金、銀、銅、鐵、鋁、錫、錳、鋅等。
在一大氣壓及25攝氏度的常溫下,只有汞不是固體(液態),其他金屬都是固體。
大部分的純金屬是灰色,例外金、銫為黃色,鋨為藍色,銅為暗紅色[2]。
在一些個別的領域中,金屬的定義會有些不同。
例如因為恆星的主要成份是氫和氦,天文學中,就把所有其他密度較高的元素都統稱為「金屬」。
因此天文學和物理宇宙學中的金屬量是指其他元素的總含量[3]。
此外,有許多一般不會分類為金屬的元素或化合物,在高壓下會有類似金屬的特質,稱為「金屬性的同素異形體」。
目錄1結構及鍵結2自由電子與金屬性質的關係3金屬分類3.1黑色金屬及有色金屬3.2重金屬及輕金屬3.3卑金屬和抗腐蝕金屬3.4貴金屬4金屬的提取5金屬之最6五金7合金8相關條目9參考文獻結構及鍵結[編輯]六方最密堆積及面心立方堆積金屬晶體中的原子緊密排列,排列方式可分為以下的三種:第一種是體心立方堆積,每個原子排在八個原子之間,另二種是面心立方堆積,每個原子排在六個原子之間,第三種則為六方最密堆積,每個原子排在六個原子之間。
這些原子的排列會形成晶體,有些金屬會依溫度不同,其晶體也隨之不同[4]。
金屬原子容易失去外層電子,因此在其晶體外面有一層電子雲,這也是金屬是電和熱的良導體的原因。
當電子移動時,金屬的固體特性是來自電子雲和原子之間的靜電力,這種鍵結稱為金屬鍵[5]。
自由電子與金屬性質的關係[編輯]自由電子使金屬具光澤、富有延展性、容易導電、利於傳熱。
在金屬晶體中具有中性原子,金屬陽離子與自由電子,而自由電子可在整個晶體中自由移動。
具光澤當光線照射到金屬表面時,自由電子吸收所有頻率的可見光,然後很快的發射出大部分所吸收的可見光。
這也是因為絕大多數金屬呈銀白色或鋼灰色光澤的原因。
金屬在粉末狀態時,由於晶體排列不規則,可見光被自由電子吸收後難以發射出去,所以金屬粉末一般呈暗灰色或灰色,但少數金屬的粉末會保持原來的顏色及光澤,例如金和鋁。
導電性強自由電子在金屬晶體中作不規則的運動,在外電場的作用下,自由電子會做定向移動,形成電流,為導電性強之原因。
導熱性好當金屬的一部分受熱時,受熱部分的自由電子能量增加、運動加劇,不斷與金屬陽離子碰撞而交換能量,把熱從一部分傳向各整體。
延展性良金屬受外力時,金屬晶體內某一層金屬原子及離子與另一層的金屬原子及離子發生相對滑動,由於自由電子的運動,各層間仍保持著金屬鍵的作用力,但這並非金屬具延展性的主要原因。
金屬的延展性主要是來自差排的滑移造成的,同時也可藉由雙晶來變形,沒有差排的完美金屬單晶並不具備延展性。
金屬分類[編輯]金屬的分類各界不同,大致上可分為科學界及工業界二種分類法。
科學界會依元素周期表,將金屬分為以下各類:鹼金屬:鋰、鈉、鉀、銣、銫、鍅,共6個,均為週期表第1族的元素。
鹼土金屬:鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鐳,共6個,均為週期表第2族的元素。
鑭系元素:如鑭、鈰、鐠、釹、鉕等,共15個,電子填充到4f軌道上的過渡金屬。
錒系元素:如錒、釷、鏷、鈾、錼等,共15個,電子填充到5f軌道上的過渡金屬。
過渡金屬:如鐵、鈷、鎳、錳、銀等,週期表第3族到第12族的元素。
主族金屬
金属的 ... 在一些個別的領域中,金屬的定義會有些不同。
... 工业界對金屬的分类有很多種,可以依颜色分类為黑色金属(鐵、鉻、錳)和其他的有色金属或 ...金屬維基百科,自由的百科全書跳至導覽跳至搜尋鍛鐵廠內燒紅的金屬金屬是一種具有光澤(對可見光強烈反射)、富有延展性、容易導電、傳熱等性質的物質[1]。
金屬的上述特質都跟金屬晶體內含有自由電子有關。
由於金屬的電子傾向脫離,因此具有良好的導電性,且金屬元素在化合物中通常帶正價電,但當溫度越高時,因為受到了原子核的熱震盪阻礙,電阻將會變大。
金屬分子之間的連結是金屬鍵,因此隨意更換位置都可再重新建立連結,這也是金屬伸展性良好的原因之一。
在自然界中,絶大多數金屬以化合態存在,少數金屬例如金、銀、鉑、鉍可以游離態存在。
金屬礦物多數是氧化物及硫化物。
其他存在形式有氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽及矽酸鹽。
屬於金屬的物質有金、銀、銅、鐵、鋁、錫、錳、鋅等。
在一大氣壓及25攝氏度的常溫下,只有汞不是固體(液態),其他金屬都是固體。
大部分的純金屬是灰色,例外金、銫為黃色,鋨為藍色,銅為暗紅色[2]。
在一些個別的領域中,金屬的定義會有些不同。
例如因為恆星的主要成份是氫和氦,天文學中,就把所有其他密度較高的元素都統稱為「金屬」。
因此天文學和物理宇宙學中的金屬量是指其他元素的總含量[3]。
此外,有許多一般不會分類為金屬的元素或化合物,在高壓下會有類似金屬的特質,稱為「金屬性的同素異形體」。
目錄1結構及鍵結2自由電子與金屬性質的關係3金屬分類3.1黑色金屬及有色金屬3.2重金屬及輕金屬3.3卑金屬和抗腐蝕金屬3.4貴金屬4金屬的提取5金屬之最6五金7合金8相關條目9參考文獻結構及鍵結[編輯]六方最密堆積及面心立方堆積金屬晶體中的原子緊密排列,排列方式可分為以下的三種:第一種是體心立方堆積,每個原子排在八個原子之間,另二種是面心立方堆積,每個原子排在六個原子之間,第三種則為六方最密堆積,每個原子排在六個原子之間。
這些原子的排列會形成晶體,有些金屬會依溫度不同,其晶體也隨之不同[4]。
金屬原子容易失去外層電子,因此在其晶體外面有一層電子雲,這也是金屬是電和熱的良導體的原因。
當電子移動時,金屬的固體特性是來自電子雲和原子之間的靜電力,這種鍵結稱為金屬鍵[5]。
自由電子與金屬性質的關係[編輯]自由電子使金屬具光澤、富有延展性、容易導電、利於傳熱。
在金屬晶體中具有中性原子,金屬陽離子與自由電子,而自由電子可在整個晶體中自由移動。
具光澤當光線照射到金屬表面時,自由電子吸收所有頻率的可見光,然後很快的發射出大部分所吸收的可見光。
這也是因為絕大多數金屬呈銀白色或鋼灰色光澤的原因。
金屬在粉末狀態時,由於晶體排列不規則,可見光被自由電子吸收後難以發射出去,所以金屬粉末一般呈暗灰色或灰色,但少數金屬的粉末會保持原來的顏色及光澤,例如金和鋁。
導電性強自由電子在金屬晶體中作不規則的運動,在外電場的作用下,自由電子會做定向移動,形成電流,為導電性強之原因。
導熱性好當金屬的一部分受熱時,受熱部分的自由電子能量增加、運動加劇,不斷與金屬陽離子碰撞而交換能量,把熱從一部分傳向各整體。
延展性良金屬受外力時,金屬晶體內某一層金屬原子及離子與另一層的金屬原子及離子發生相對滑動,由於自由電子的運動,各層間仍保持著金屬鍵的作用力,但這並非金屬具延展性的主要原因。
金屬的延展性主要是來自差排的滑移造成的,同時也可藉由雙晶來變形,沒有差排的完美金屬單晶並不具備延展性。
金屬分類[編輯]金屬的分類各界不同,大致上可分為科學界及工業界二種分類法。
科學界會依元素周期表,將金屬分為以下各類:鹼金屬:鋰、鈉、鉀、銣、銫、鍅,共6個,均為週期表第1族的元素。
鹼土金屬:鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鐳,共6個,均為週期表第2族的元素。
鑭系元素:如鑭、鈰、鐠、釹、鉕等,共15個,電子填充到4f軌道上的過渡金屬。
錒系元素:如錒、釷、鏷、鈾、錼等,共15個,電子填充到5f軌道上的過渡金屬。
過渡金屬:如鐵、鈷、鎳、錳、銀等,週期表第3族到第12族的元素。
主族金屬