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금속결합

(1) 금속 결합의 형성        

가. 금속 결합

: 금속 원자가 원자가전자를 내놓고 양이온으로 되어 안정하게 되고, 원자로부터 떨어져 나온 원자가전자가 (자유 전자)가 되어 양이온 사이에 고르게 공유되어 있는 상태.

나. 자유전자

① 자유전자 수: 금속 원자의 원자가전자수와 같다.
    예) Na : 1개, Mg : 2개, Al : 3개
② 자유전자 수가 많을수록 금속결합력은 강해진다.
    예)녹는점의 크기 : Na ③ 금속의 특성을 나타내는 열.전기의 양도체, 전성(뽑힘성), 연성(퍼짐성), 특유의 빛깔(금속 광택) 등은자유 전자와 관계있다.
④ 금속 결합의 본질: 금속 원자가 원자가전자를 내놓고 양이온이 되면 금속의 양이온은 고정된 위치에서 양이온 상태로 있고, 내놓는 자가전자는 금속의 양이온 사이를 자유롭게 이동하면서 전자 바다를 이루고 있는 결합
    

다. 금속 결합의 결합력

㉠ 방향성이 없고, 이온결합이나 공유결합보다 결합력이 약함.
㉡ 금속의 결합력은 자유전자 수가 많을수록, 금속 원자 반지름이 작을수록 (강해진다).
    (예1) 녹는점의 크기: Li>Na>K  (∵자유전자 수는 같으나 반지름이 작기 때문)
    (예2) 녹는점의 크기: Na
(2) 금속의 특성        

가. 상태 : 상온에서 대부분 고체(단, Hg만 액체)이며, 금속 광택(대부분 은백색 광택)을 냄

  ① 결정 구조 : 체심 입방, 육방 밀집, 면심 입방의 구조
  ② 대부분 녹는점이 높고, 비중이 크다.

나. 전기.열 양도체

  ① 전기 양도체 : 고체, 액체 등 어떤 상태에서도 자유 전자가 자유로이 전하를 운반
  ② 열 전도성 : 운동에너지가 큰 자유 전자가 작은 전자에게 열 전도
    

다. 뽐힘성과 퍼짐성

: 금속에 힘을 주면 자유 전자들도 같이 움직이기 때문에 떨어져 나가지 않고 미끄러져, 길게 뽑거나 넓게 펼 수 있다.
  
라. 합  금 : 두 가지 이상의 금속이 섞여 있는 물질.

① 금속의 강도를 높일 수 있다.
    예) 순수한 금(단점: 너무 무르다)과 구리의 합금을 이용한 장신구, 철에 1%정도의 탄소와 니켈, 또는 망간 등을 소량씩 섞어 만든 강철 등
② 녹는점을 낮출 수 있다. 예) 납과 주석을 섞어 녹는점을 낮춘 땜납
③ 산화를 느리게 할 수 있다.
    예) 철에 소량의 탄소와 크롬, 니켈 등을 섞어서 금속의 부식을 방지하는 스테인레스스틸 등.