周期表に関する興味深い事実は、 金が周期表内で最も展性の高い元素であることが知られているということです。実際、イギリスのリーズ大学が 1977 年に実施した研究では、この金属は非常に展性があり、ハンマーで叩いて可視光の波長よりも薄くできることが証明されました。
では、金属はどのようにしてこれほど展性が高いのでしょうか?議論を始めるにあたり、まず展性と柔らかさを区別する必要があります。この方法によってのみ、金を非常にユニークな元素にするすべての特殊性を理解することができます。
展性×柔らかさ
展性とは、材料を破壊せずにどの程度新しい形状に叩きつけることができるかを測定するために研究者によって使用される名前です。他の金属は一定の点を超えると砕ける傾向がありますが、28 グラムの金の例では、最大 5 メートルの長さのシートに打ち込むことができます。
さらに、いわゆる金箔の厚さは 0.000127 ミリメートルにも達します。これはすでに人間の髪の毛の 400 倍の薄さです。一方、材料の硬さと柔らかさは、通常、実際の強度を意味します。
素材の傷に対する耐性を測定するモース硬度に基づくと、金は上位には表示されません。研究によると、セシウムはバターナイフでも切断できることがわかっており、セシウムは最も柔らかい元素としてに認定されることになる。一方、水銀は金よりもはるかに変形しやすいのです。
金の性質
金の展性はまさに、多くの研究者が金を極めて柔らかいであると考える主な要因です。しかし、なぜこの金属はこれほど展性が高いのでしょうか?研究によると、原子構造と原子の結合方法という 2 つの要因が問題になっています。
金の原子構造は面心立方晶構造で構成されています。この形式では、各原子は 12 個の隣接する原子に囲まれています。これらの原子が面心立方格子に配置されているため、全体の構造を破壊することなく簡単に変形できます。
さらに、金は金属です。これは、金の原子が金属結合によって結合されており、各原子の最外電子が構造全体を自由に移動できることを意味します。この電子の雲により、原子が互いに簡単に滑り抜けることができるため、金は非常に展性の高い金属となります。
結論として、金は他の元素と化学結合することが知られている金属ではありません。これは、金粒子がその表面の酸化層によって変色しないことを意味します。これらの酸化物により、銅や銀などの金属が断片化しやすくなり、展性が大幅に妨げられます。
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