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原子の結合に見る金属と石の違い

金属は、叩けば変形し、工芸品に使われる金箔のように紙より薄く(1万分の1ミリ)延ばせるものもあります。
しかし、石は叩けば割れてしまい、延ばすことも出来ません。
石造りの橋では、石が延ばせないことから、掛かる力を押す方向に変換するためにアーチ構造がとられています。
金属は延ばす方向に強いので、ワイヤーで吊る構造のつり橋が出来ます。

金属と石の違いは、物質を構成している原子によっています。
原子が違えば物の性質も違うと言われればそれまでですが(笑)

二つ以上の原子が結合する方法には、

の3つがあります。
結合の力は、共有結合が強く、イオン結合は弱いです。
金属結合は、非常に強いものもあれば弱いものもあります、

金属は電気を通すことから解るように自由電子による金属結合をしています。
原子の周りに空があれば、そこに電子が入り、居心地が悪くなれば別の原子につきます。
このため、金属を叩いたりして変形させても電子が動いて結合力を維持するので金属は壊れません。
石は、電気を通さないことから解るように金属結合ではありません。
水晶は珪素と酸素の共有結合ですが、金属原子と非金属原子の結合、すなわちイオン結合のものが多いので、外部からのイオン結合をずらすような圧力が加われると壊れてしまいます。

コンクリートは、水分子によってイオンを安定化させる 水和 によって砂を固めているので、石と同じように押される力には強いですが、引っ張られると直ぐに壊れてしまいます。
鉄筋コンクリートは鉄の引っ張られる力に強い性質と、石の押す力に強い性質の両方の良い点を持っています。








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