化学のなぜ?を集めました

なぜ遷移金属は典型元素の金属と比べて硬くて高融点なの?

電子殻内部の電子も自由電子になっているから

一般的に典型元素の金属は柔らかくて低融点ですが、遷移金属は硬くて高融点です。

この違いは「自由電子の数」が原因です。

実は、遷移金属は内部のd軌道の電子の一部が自由電子として働き金属結合が強くなっています。例えば鉄の電子配置を見てみましょう。これはK、L、M、N殻をより詳しく書いたものです。

鉄の場合は、最外殻に2つの電子がありますが、それ以外にも3d軌道の電子の一部が自由電子となります。その結果、鉄原子間を移動する電子が多くなって結合が強くなり、鉄の硬度が増して融点も高くなります。

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