ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説
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出典 株式会社平凡社世界大百科事典 第2版について 情報
金属の中で、自由に動き回る電子の総称。原子の中の電子は内殻電子と外殻電子とに区分されるが、一般に化学結合にあっては外殻電子が関与する。共有結合にあっては外殻電子のいくつかが電子雲の重なりをもち、イオン結合にあっては、一方の原子から他の原子へ電子を供与して、電子対をつくる。しかし、金属の場合は、特定の外殻電子が特定の原子から移動したり、対をつくることがなく、原子核の間に電子が漂っているように分布している。これを自由電子という。このため、金属に電場をかけると電流が検知される。金属の電導性、熱伝導性、展性、延性などは、自由電子模型によって説明される。
[下沢 隆]
出典 精選版 日本国語大辞典精選版 日本国語大辞典について 情報
真空中や物質中を自由に動きまわる電子.物質を構成している分子のなかの電子はクーロン場によって束縛され,一定のエネルギー状態にある.このような束縛された電子に対し,自由度の高い電子を自由電子と名づけている.金属の電気的性質を説明するために,H. Lorentzが金属中の電子は気体分子のように自由に飛びまわると仮定して取り扱う方法を提案し,量子力学によって多くの性質を説明することに成功して以来,このようなモデルを自由電子模型という.また,液体に放射線を照射したような場合,イオン化によって飛び出た電子が,そのとき同時に発生した正イオンのクーロン場から逃がれて液体中を動きまわるときも自由電子という.液体が水であるときは,自由電子は 10-12 s 程度で減速し,水分子によって囲まれて水和電子となる.水和電子は 10-3 s 程度の寿命で水素原子と水酸化物イオンになる.液体が炭化水素のときは,不純物として存在する酸素分子やほかの正イオンに捕そくされるまで自由に液体中を動きまわる.
出典 森北出版「化学辞典(第2版)」化学辞典 第2版について 情報
…イオン結合と共有結合については次節で述べるので,そのほかの結合について簡単に触れておく。 まず金属結合は金属内の金属元素イオンを相互に結びつけている結合で,金属内をほぼ自由に動く自由電子(最外殻電子に由来する)とイオンとの静電的な引力が主要な凝集力と考えられる。金属の特性,たとえば金属光沢,熱伝導率が良いこと,電気伝導度が大きいこと,熱容量やエントロピーが大きいことなどは,この自由電子の存在に起因している。…
…このようなしくみの結合を金属結合といい,金属物質はこの結合によってつくられる。金属ではこの動きやすい電子(自由電子と呼ぶ)のために,電気や熱がよく伝わり,光に対して金属光沢を示す。 このほか,結晶をつくる結合には,分子間力による結合と水素結合がある。…
※「自由電子」について言及している用語解説の一部を掲載しています。
出典|株式会社平凡社世界大百科事典 第2版について | 情報
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