金属
自由電子のふるまいによって、金属の熱伝導率と電気伝導率は高くなり、しかも比例する(ヴィーデマン=フランツ則)。金属は温度が下がると電気伝導性が上がり、逆に温度が上がると伝導性は減少する。これは温度の上昇に伴って伝導電子がより散乱されるためである。この性質から、絶対零度に向けて金属の電気抵抗はゼロになることを検証する過程で、超伝導が1911年にヘイケ・カメルリング・オネスによって発見された。超伝導となる温度(臨界温度、Tc)は金属によって異なり、例えばニオブは9.22K、アルミニウムは1.20Kとなる。
典型金属:(アルカリ金属:Li、Na、K、Rb、Cs。アルカリ土類金属:Ca、Sr、Ba、Ra。)
マグネシウム族元素:Be、Mg、Zn、Cd、Hg
アルミニウム族元素:Al、Ga、In
希土類元素:Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu
スズ族元素:Ti、Zr、Sn、Hf、Pb、Th
鉄族元素:Fe、Co、Ni
土酸元素:V、Nb、Ta
クロム族元素:Cr、Mo、W、U
マンガン族元素:Mn、Re
貴金属(銅族、貨幣金属):Cu、Ag、Au
白金族元素:Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt。
天然放射性元素:UおよびThを母体とする放射能壊変産物。U、Th、Ra、Rn、アクチノイド 。
超ウラン元素:Np、Pu、Am、Cm、Bk、Cf、Es、Fm、Md、No等、ウラン以降の元素。
金属(きんぞく、英: metal)とは、展性、塑性(延性)に富み機械工作が可能な、電気および熱の良導体であり、金属光沢という特有の光沢を持つ物質の総称である。水銀を例外として常温・常圧状態では透明ではない固体となり、液化状態でも良導体性と光沢性は維持される。
単体で金属の性質を持つ元素を「金属元素」と呼び、金属内部の原子同士は金属結合という陽イオンが自由電子を媒介とする金属結晶状態にある。周期表において、ホウ素、ケイ素、ヒ素、テルル、アスタチン(これらは半金属と呼ばれる)を結ぶ斜めの線より左に位置する元素が金属元素に当たる。異なる金属同士の混合物である合金、ある種の非金属を含む相でも金属様性質を示すものは金属に含まれる。
となり、 P {\displaystyle P} = 2 すなわち固相と液相が共存する状態での自由度 F {\displaystyle F} は0になる。これは、純金属が一定の融点を持つことを示す。一方、合金では C {\displaystyle C} は2、 F {\displaystyle F} は1となり、融け始める温度(固相線温度)と完全に融ける温度(液相線温度)が異なるため、固相線温度を融点と置いている。これら相の変化は、溶融状態の金属を徐々に冷却しながら凝固させ得られる冷却曲線から分析する。
この、一定である純金属の融点(凝固点)は、温度の定点として利用されている。国際温度目盛1990年改訂 (ITS-90) ではスズ、アルミニウム、金、銀などの凝固点が採用されている。融点から沸点の間で液体状になった金属、または狭義では室温付近で液体状になる金属を液体金属という。