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금속간화합물[intermetallic compound, 金屬間化合物]

작성일 2015-12-02
[요약] 두 가지 이상의 금속원소가 간단한 정수비로 결합된 화합물이다. 두 가지 이상의 금속원소가 간단한 정수비로 결합한 화합물. 성분의 일부가 준금속인 화합물 또는 비금속의 틈새형 화합물이라도 조성비가 일정하고 또 금속에 가까운 성질을 나타내는 것은 금속간화합물에 넣는다. 그 화학결합은 금속결합에 가까운 성격의 것이 많고, 조성비는 보통 때의 원자가와는 거의 관계가 없으나 주기율표의 Ⅱb~Ⅳb족 금속과 전이금속 사이의 금속간화합물에서는 결정구조가 동일하면 원자가전자수의 합과 원자수의 합의 비는 일정하다는 흄로더리의 규칙이 성립될 때가 많다. 예를 들어 CuZn, Ag3Al, Cu5Sn은 모두 염화세슘 구조를 가지며(β상이라고 함), 원자가전자수의 합은 각기 1+2, 3+3, 5+4, 또 원자수의 합은 각기 1+1, 3+1, 5+1로서, 그 비는 모두 3/2이다. 이 비가 21/13인 Cu5Zn8 등은 γ상이라고 하는 구조를 취하며 7/4인 CuZn3 등은 ε 상이라고 하는 6방밀집구조를 가진다. 단, 원자가전자수를 택하는 방법은 다소 수정해야 할 때도 있다. 이를테면 Ⅷ족은 0으로 한다. 놋쇠 등의 합금은 조성비의 변화에 따라 금속간 화합물이 변하므로 전이현상이 일어나는 예가 있다. 금속간화합물에는 전기적 · 자기적 성질에 특징적인 것이 있어서, 이를테면 Ⅲ족과 Ⅴ족 원소끼리의 화합물에는 반도체가 많다. 전이금속의 금속간화합물의 자성은 d전자의 일부가 화학결합에 관계되어, s- d 상호작용과 주로 이온결합에서 나타나는 초교환상호작용 등의 원인이며 화합물에 따라 다채롭게 변한다. 동종 원자의 자기모멘트도 물질 또는 격자점의 종류에 따라 다르며 보어마그네톤단위로 표시하여, 이를테면 Fe 원자에서는 Fe3Al이 2.14와 1.50, Fe2Ti이 0.18이 된다. Mn 원자는 MnAu4이 4.15, Mn4N이 3.85와 0.90이 된다. 또 결정구조가 같아도 구성 원자에 따라 자성이 상당히 달라진다. 한 원자씩의 화합물에 관한 보기는 〈표〉와 같다.

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