1。強い金属結合:
*金属には、金属結合と呼ばれるユニークなタイプの結合があります 。この結合は、金属原子の外殻の非局所化された電子から生じます。
*これらの電子は、金属格子全体を通して自由に移動でき、「電子の海」を形成します。
*正に帯電した金属イオンと負に帯電した電子海との間の強い静電気引力は、しっかりと詰まった剛性構造で金属原子を一緒に保持します。
2。融合と気化の高エンタルピー:
*これらの強力な金属結合を破るには、かなりの量のエネルギーが必要です。これは、融合の高エンタルピーに反映されています (固体を溶かすために必要なエネルギー)と蒸発のエンタルピー (液体を沸騰させるために必要なエネルギー)金属のため。
3。結晶構造:
*金属には通常、高度に順序付けられた結晶構造があります 、原子が繰り返しパターンで配置されます。
*この構造はその強さと剛性に貢献し、絆を破り、物質の状態を変えることを難しくしています。
4。多数の価電子:
*多くの金属には多数の価電子があります (最も外側のシェルの電子)。
*これらの電子は電子海に寄与し、金属結合をさらに強化し、構造を破壊するために必要なエネルギーを増加させます。
5。小さな原子半径:
*ほとんどの金属には比較的小さな原子半径があります 。これは、金属イオンが密接に詰め込まれており、静電魅力が強く、融点と沸点が高いことを意味します。
例:
* 鉄(fe) 1538°Cの融点と2750°Cの沸点があります。
* タングステン(w) 3422°Cですべての要素の中で最高の融点があります。
例外:
* 水銀(Hg)など、この一般的なルールにはいくつかの例外があります。 、これは、その弱い金属結合と比較的大きな原子サイズのため、室温での液体です。
要約すると、金属の高い融点と沸点は、強力な金属結合、融合と蒸発の高いエンタルピー、結晶構造、多数の原子価電子、および小さな原子半径の結果です。