イオン性と金属結晶(金属固体)の違い

イオン性固体と金属性固体の主な違いは、イオン性固体が基本的に陽イオンと陰イオンを含むのに対し、金属性固体は金属原子と自由電子を含むことである...。

イオン性固体と金属性固体の主な違いは、イオン性固体が基本的に陽イオンと陰イオンを含むのに対し、金属性固体は金属原子と自由電子を含むことである。

イオン性固体と金属性固体は、どちらも固体であるが、組成や性質が異なる。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. イオン性固体とは 3. 金属性固体とは 4. 横並び比較 - イオン性固体と金属性固体の表形式 5. まとめ

イオン性固体は何ですか？

イオン性固体は、陽イオンと陰イオンの両方を含む化合物である。これらのイオンは、静電気力によって結合している。このような力をイオン結合と呼んでいる。イオン同士が結合して、化合物全体が中性（マイナスもプラスも帯びない）になるようにする。ここで、アニオンの周りにあるカチオンの数、またはその逆の数は、カチオンとアニオンの電荷に依存し、異なる固体の間で変化する。

図01：イオン性固体の強い結晶構造

固体中のイオンは、ナトリウムイオンや塩化物イオン（塩化ナトリウムのイオン化合物または塩）のような単純なイオンでも、多原子イオン、すなわちアンモニウムイオンのような複雑なイオンでもよい。これらの固体は3次元のネットワークとして存在し、通常、結晶構造を持っている。

また、水素イオンを含むイオン性固体は酸であり、水素イオンを含むイオン性固体は塩基である。これらのイオンを含まない固体は塩と呼ばれる。塩は酸塩基反応によって生成される。また、イオン性固体は、蒸発（溶媒を除去してイオンを固体に結晶化させる）、沈殿、固相反応などによっても形成されることがある。

一般にイオン性固体は、強い三次元網目構造を持ち、分解されにくいため、高い融点と沸点を持つ。また、これらの固体は通常、非常に硬くてもろい。また、これらのイオンが溶解する際には、非常に強い電気イオンを放出する。

金属結晶(金属固体)は何ですか？

金属固体は、金属原子とその周囲の電子を含む固体化合物である。金属固体はその好例である。これらの固体の金属原子は、金属結合によって結びつけられている。金属原子は正電荷を帯びた陽イオンとして存在し、電子の海に浸かっている。カチオンを形成する際に、これらの電子は金属原子からやってくる。

図02：固体ガリウム金属

つまり、金属原子は、金属イオンの周りにオフドメインの状態で現れる価電子を放出し、この価電子が金属原子を結合することで陽イオンを形成するのです。