電子海の理論基礎、性質および不利な点

の 電子の電子理論 電気陰性度が低い元素間の金属結合で起こる例外的な化学現象を説明するのは仮説です。それは金属結合によって連結された異なる原子間の電子の共有についてです.

これらのリンク間の電子密度は、電子が非局在化し、自由に移動する「海」を形成するようなものです。量子力学で表すこともできます。いくつかの電子（通常1原子あたり1〜7個）は、金属表面を横切って伸びる複数の中心を持つ軌道に配置されます。.

また、電子雲の確率分布では、特定の原子の周囲に密度が高くなりますが、電子は金属内の位置を保持します。これは、特定の電流を印加すると特定の方向に導電性を示すという事実によるものです。.

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電子の海の理論の基礎

金属元素は、他の元素と比較してイオン化エネルギーが非常に低いため、それらの最後のエネルギー準位（原子価層）から電子を供与する大きな傾向がある。.

これを知っていると、それぞれの金属元素はその最後のエネルギー準位の電子に結びついた陽イオンと見なすことができます。.

金属の中には一緒に結合している原子がたくさんあるので、この金属は大きなオフショアリングを持つ一種の原子価電子の海に浸された一群の金属カチオンを形成していると考えることができます。.

陽イオン（陽電荷）と電子（陰電荷）の間に存在する静電引力が金属原子を強く結びつけていることを考えると、結合を維持する静電接着剤として振舞う価電子の非局在化を想像する。金属カチオンへ.

このように、金属の原子価層に存在する電子の数が多いほど、この種の静電接着剤はより大きな強度を有すると推論することができる。.

電子の海の理論は、金属ごとに異なる抵抗、導電性、延性および展性などの金属種の特性に対する簡単な説明を提供します。.

金属に与えられる抵抗は、それらの電子の大きな非局在化によるものであり、それはそれを形成する原子間に非常に高い凝集力を発生させる。.

このように、延性は、特定の力を受けたときに破壊するのに十分な降伏を生じることなく、それらの構造の変形を可能にする特定の材料の能力として知られている。.

金属の延性と展性の両方は、価電子が層の形であらゆる方向に非局在化されるという事実によって決定され、それはそれらが外力の作用の下で互いの上に動く原因となる。金属構造の破壊を避けながら変形を許容.

同様に、非局在化した電子の移動の自由は、そこに電流の流れがあることを可能にし、金属が非常に良好な電気伝導性を有するようにする。.

さらに、この電子の自由移動の現象は、金属の異なる領域間の運動エネルギーの伝達を可能にし、それが熱の伝達を促進し、金属に高い熱伝導率を発現させる。.

結晶は、密度、融点、硬度などの物理的および化学的特性を持つ固体物質であり、それらを構成する粒子をまとめる力の種類によって確立されます。.

ある意味で、結晶ネットワークの各「点」は金属自体の原子によって占められているので、金属型の結晶は最も単純な構造を有すると考えられる。.

この同じ意味で、一般に金属結晶の構造は立方体であり、面または体に焦点を合わせることが決定されている。.

しかし、これらの種は六角形の形をしていることもあり、かなりコンパクトなパッキングを持つこともあります。.

この構造上の理由から、金属結晶中に形成される結合は、他の種類の結晶中に生じる結合とは異なる。結合を形成することができる電子は、上記で説明したように、結晶構造全体にわたって非局在化している。.

金属原子には、それらのエネルギー準位に比例して少量の価電子があります。つまり、リンクされている電子の量よりも多くの利用可能なエネルギー状態があります。.

これは、強い電子非局在化および部分的に満たされたエネルギーバンドがあるので、電子の海を形成することに加えて、電子が外側から来る電場にさらされると電子が網状構造を通って移動できることを意味する。それはネットワークの浸透性を支える.

そのため、金属の結合は、電子の海によって結合された正電荷を帯びたイオンの集合体（負電荷）として解釈されます。.

ただし、特定の組成を持つ金属間の特定の合金の形成や集合的な金属リンクの安定性など、このモデルでは説明できない特性があります。.

この理論と他の多くのアプローチの両方が単一電子の最も単純なモデルに基づいて確立されているので、これらの欠点は量子力学によって説明されています。.