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金属的内聚力


实验室k / 2019-03-11

       所谓内聚力就是物质内部质点间的相互作用力。对各种金属来说,也就是金属键的强度,即核和自由电子间的引力。金属的内聚力可以用它的升华热衡量。升华热是指1mol金属由结晶态转变为自由原子所需的能量,也就是拆散金属晶格所需的能量。显然金属键越强,内聚力越大,升华热就越高。


一些金属在298K时的升华热△H°列在表16-4中。
升华热在周期表第ⅠA族中,从Li到Cs的顺序是递减的,这表明它们与金属的核间距是成反比的。在同一周期中硼族金属的升华热大于碱土族金属,碱土金属又大于碱金属,这暗示金属键的强度与价电子的数目有关。过渡金属金属键的强度与其未成对电子数目也有密切的关系。
表16-4  升华热△H°/(kJ·mol-1)
金属 △H° 点/K 沸点/K
Li 161 454 1620
Na 108 371 1156
K 90 337 1047
Rb 82 312 961
Cs 78 302 951
Be 326 1551 3243
Mg 149 922 1363
Ca 177 1112 1757
Sr 164 1042 1657
Ba 178 998 1913
B 565 2573 2823
Al 324 933 2740
Ga 272 303 2676
Sc 326 1812 3105
Ti 473 1941 3560
V 515 2173 3653
Cr 397 2148 2945
Mn 281 1518 2235

Fe

416 1808 3023
Co 425 1768 3143
Ni 430 1726 3005

Cu

340 1356 2840
Zn 131 693 1180
       内聚力大的金属,其熔点、沸点高,硬度也大;因为这些性质均决定于内聚力。从表(16-4)也可看出,升华热高的金属,其熔点、沸点也高。
       由于金属是含有原子、离子和电子的不能分立的原子集团,所以金属在普通溶剂中不溶解。但可溶于具有金属性的溶剂中(如汞)。此外熔融状态的锌也是许多金属的重要溶剂。

 


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