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金属原子は、酸化と呼ばれるプロセスによってその価電子の一部を失い、塩、硫化物、酸化物などの多種多様なイオン化合物をもたらします。他の元素の化学作用と組み合わされた金属の特性により、電子が1つの原子から別の原子に移動します。これらの反応の一部は腐食などの望ましくない結果をもたらしますが、バッテリーやその他の有用なデバイスもこのタイプの化学に依存します。
金属原子
金属原子の際立った特徴の1つは、外側の電子のゆるみです。このため、金属は一般に光沢があり、良好な電気伝導体であり、かなり簡単に形成および成形できます。対照的に、酸素や硫黄などの非金属には強く結合した電子があります。これらの要素は電気絶縁体であり、固体としてもろいです。金属を取り巻く電子のゆるみのために、他の要素はそれらを「盗み」、安定した化合物を形成します。
オクテットルール
オクテットルールは、化学者が原子を組み合わせて化合物を形成する割合を決定するために使用される原理です。簡単に言えば、ほとんどの原子は、8つの価電子を持つと化学的に安定します。ただし、中立状態では、8個未満です。たとえば、塩素などの元素は通常1つの電子を失っていますが、ネオンなどの希ガスは完全に補完されているため、他の元素と結合することはほとんどありません。塩素が安定するためには、近くのナトリウム原子から電子を除去し、その過程で塩化ナトリウム塩を形成します。
酸化と還元
酸化と還元の化学プロセスは、非金属が金属から電子を除去する方法を説明しています。金属は電子を失い、それにより酸化されます。非金属は電子を獲得し、還元されます。元素に応じて、金属原子は1つ、2つ、または3つの電子を1つまたは複数の非金属に失う可能性があります。ナトリウムなどのアルカリ金属は1つの電子を失いますが、銅と鉄は反応に応じて最大3つの電子を失います。
イオン化合物
イオン化合物は、電子の獲得と損失によって形成される分子です。電子を失う金属原子は正の電荷を帯びます。電子を得る非金属は負に帯電します。反対の電荷が引き付けられるため、2つの原子は互いにくっつき、強力で安定した化学結合を形成します。イオン化合物の例には、融雪塩、塩化カルシウムが含まれます。鉄と酸素を結合する錆。酸化銅、建物や彫刻に形成される緑がかった腐食、そして自動車のバッテリーに使用される化合物である硫酸鉛。