金属:
* 電子の海: 金属には、生物電子が個々の原子にゆるく結合するユニークな電子構造があります。これらの電子は非局在化されており、金属格子全体を通して自由に移動できます。これはしばしば「電子の海」と呼ばれます。
* 金属結合: 正に帯電した金属イオンと負に帯電した「電子の海」との間の強い静電引力は、強い金属結合を生み出します。この結合は、高い電気導電率、閉鎖性、延性など、金属の特性の多くの特性を担当します。
* 空のエネルギーバンド: 金属には、エネルギーバンドが部分的に充填または重複しています。これにより、電子はより高いエネルギーレベルに容易に移動し、高い導電率を説明できます。
非金属:
* 局所電子: 非金属は、個々の原子にしっかりとバインドされている原子価電子を持っています。これらの電子は局所化されており、原子間を簡単に移動しません。
* 共有結合: 非金属は通常、互いに共有結合を形成し、電子を共有して安定した電子構成を実現します。このタイプの結合は、分子またはネットワーク構造の形成につながります。
* フルエネルギーバンド: 非金属には通常、エネルギーバンドが満たされており、最高の充填バンド(価数帯域)と最も低い空のバンド(伝導帯)との間に大きなエネルギーギャップがあります。このエネルギーギャップにより、電子は電子が簡単により高いエネルギーレベルに移動するのを防ぎ、導電率が低いことを説明します。
重要な違い:
|機能|金属|非金属|
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|価電子| 「電子の海」を形成する非局在化|個々の原子に局在する|
|結合|金属結合|共有結合|
|電気伝導率|高|低|
|熱伝導率|高|低|
|閉鎖性|高|低|
|延性|高|低|
|外観|光沢、光沢|鈍い、脆い|
要約: 重要な違いは、電子の非局在化の程度にあります。金属には非局在電子の海があり、その結果、強い金属結合と高い導電率が生じます。非金属には局所的な電子があり、共有結合と導電率が低くなります。