一般的な傾向:
* より多くの対応のない電子は一般に、より硬い金属につながります。 これは、無気力な電子がより強力な金属結合に寄与するためです。
*対立した電子は、より強い磁気相互作用を生成し、融点が高くなり、変形に対する耐性が大きくなります。
*これらの相互作用は、より強力な原子間力にも寄与し、金属をより困難にします。
硬度に影響する要因:
* 原子サイズ: 原子サイズが小さくなると、一般に硬い金属につながります。これは、より小さな原子の電子密度が大きく、原子間力が強いためです。
* 電子構成: d軌道内の電子の特定の配置は、硬度に影響を与える可能性があります。
* 結晶構造: 金属の結晶格子内の原子の配置は、硬度に大きな影響を与える可能性があります。
* 合金: 他の要素の存在は、遷移金属の硬度を変える可能性があります。
例外と合併症:
* 多数の対応のない電子を持つすべての遷移金属が硬いわけではありません。 たとえば、マンガン(MN)には5つの対応のない電子がありますが、比較的柔らかいです。
* 対面の電子以外の他の要因は、硬度を決定する上で重要な役割を果たすことができます。 たとえば、金属結合の強度は、原子のサイズと電気陰性度にも影響されます。
例:
* 鉄(fe) 4つの対応のない電子があり、比較的硬い金属です。
* クロム(Cr) 6つの対応のない電子があり、非常に硬い金属です。
* 銅(Cu) 対応のない電子が1つあり、柔らかい金属です。
結論:
対応のない電子の数は、遷移金属の硬度の有用な指標になる可能性がありますが、それは決定的な要因ではありません。硬度を完全に理解するには、他のいくつかの要因を考慮する必要があります。