金屬

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鍛鐵廠內燒紅的金屬

金屬是一種具有光澤(對可見光強烈反射)、富有延展性、容易導電、傳熱等性質的物質。金屬的上述特質都跟金屬晶體內含有自由電子有關。由於金屬的電子傾向脫離,因此具有良好的導電性,且金屬元素化合物中通常帶正價電,但當溫度越高時,因為受到了原子核的熱震盪阻礙,電阻將會變大。金屬分子之間的連結是金屬鍵,因此隨意更換位置都可再重新建立連結,這也是金屬伸展性良好的原因。

在自然界中,絕大多數金屬以化合態存在,少數金屬例如可以游離態存在。金屬礦物多數是氧化物硫化物。其他存在形式有氯化物硫酸鹽碳酸鹽矽酸鹽

屬於金屬的物質有金、等。在一大氣壓及25攝氏度常溫下,除液態)外,其他金屬都是固體。大部分的純金屬是銀色,只有個別不是,如為黃色,為暗紅色。

金屬的發現[編輯]

金屬 在地殼所佔的百分比(%) 發現的年代
7 170年前
4 3000年前
2.5 190年前
2 130年前
0.007 2000年前
0.0045 7000年前
0.000007 6000年前
0.0015 6500年前
0.0002 6000年前

金屬分類[編輯]

金屬的分類各界不同,大致上可分為科學界工業界二種分類法。

科學上的分類法[編輯]

元素周期表,金屬可分為以下各類:

注意:在天文學裡,「金屬」是指氫和氦以外的重元素[1]

工業上的分類法[編輯]

工業界的分類並不嚴謹。甚至存有錯誤。

分類依據 金屬分類
顏色分類(工業最常用分類) 分為黑色金屬有色金屬
密度分類 分為重金屬輕金屬
市場價值分類 分為貴金屬卑金屬
按是否分類 分為和非金屬

金屬的提取[編輯]

自由電子與金屬性質的關係[編輯]

自由電子使金屬具光澤、富有延展性、容易導電、利於傳熱。在金屬晶體中具有中性原子,金屬陽離子自由電子,而自由電子可在整個晶體中自由移動。

具光澤

光線照射到金屬表面時,自由電子吸收所有頻率可見光,然後很快的發射出大部分所吸收的可見光。這也是因為絕大多數金屬呈銀白色或鋼灰色光澤的原因。金屬在粉末狀態時,由於晶體排列不規則,可見光被自由電子吸收後難以發射出去,所以金屬粉末一般呈暗灰色或灰色,但少數金屬的粉末會保持原來的顏色及光澤,例如

導電性強

自由電子在金屬晶體中作不規則的運動,在外電場的作用下,自由電子會做定向移動,形成電流,為導電性強之原因。

導熱性好

當金屬的一部分受熱時,受熱部分的自由電子能量增加、運動加劇,不斷與金屬陽離子碰撞而交換能量,把熱從一部分傳向各整體。

延展性良

金屬受外時,金屬晶體內某一層金屬原子離子與另一層的金屬原子及離子發生相對滑動,由於自由電子的運動,各層間仍保持著金屬鍵作用力

金屬之最[編輯]

金屬種類 特優性質
導熱導電光反射性最好[來源請求]
延性最突出
展性最優
密度最大(於25℃是22.57g/cm3
密度最小(0.534g/cm³於300K時)
硬度最高(8.5摩氏硬度
硬度最軟(最軟,可用小刀切割)
熔點最高(3410℃)
熔點最低(-38.87℃,常溫下呈液態)

五金[編輯]

五金即指這五種常見的金屬元素,後該詞引申至指一般常見的金屬製品,所以五金店所賣的不僅限於這五種金屬。

相關條目[編輯]

參考資料[編輯]

  1. ^ John C. Martin. What we learn from a star's metal content. New Analysis RR Lyrae Kinematics in the Solar Neighborhood. [September 7, 2005].