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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°	熔点／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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