Struktur und Eigenschaften der Metalle: Unterschied zwischen den Versionen

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*Elektrische Leitfähigkeit
 
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**Voraussetzung: frei bewegliche geladene Teilchen.  
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**Voraussetzung: frei bewegliche geladene Teilchen. Dies trifft bei Metallen auf die Elektronen zu (siehe Abschnitt Struktur)
  
  
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*Farbe
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**Dadurch, dass die Elektronen frei beweglich sind, können sie alle energetischen Zustände annehmen. Sobald sie wieder in den geringeren Energiezustand zurückfallen, senden sie Licht aus. Deswegen können Metalle alle Farben des Spektrums reflektieren. Sehr glatte Metalloberflächen werden z.B. in Spiegeln verwendet.
  
  
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*Glanz --> Lichterscheinung --> die Elektronen sind angeregt, das Licht wird absorbiert. Die äusseren Elektronen sind so beweglich, dass sie alle enegetischen Zustände annehmen können. Wenn sie dann wieder in einen kleineren energetischen Zustand zurückfallen, reflektieren sie. Metalle können auch Farben spiegeln (nehmen die Farbe auf und geben sie wieder ab)
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*Verformbarkeit
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**Durch das Metallgitter, das im Gegensatz zum Ionengitter nur aus den positiv geladenen Atomrümpfen besteht (die Elektronen befinden sich in den Zwischenräumen und können deshalb ausser Acht gelassen werden), ist es möglich Metalle plastisch zu verformen, ohne dass sie zerbrechen.
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'''Struktur''' 
 
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*Die Atomrümpfe werden von frei beweglichen Elektronen (auch als Elektronengas bezeichnet) umgeben, die wie Kitt fungieren: Wird Druck auf das Gitter ausgeübt, wird es verbogen, ohne dass es zerbricht.
 
  
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*Oxidation
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**Durch die verhältnismässig schwachen Anziehungskräfte auf die Elektronen der Valenzschale, können diese sehr leicht von Nichtmetallen "gestohlen" werden.
  
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* "Metalle sind Schwächlinge". Der Sauerstoff "klaut" dem Metall die Elektronen.
 
  
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* Elektronen befinden sich im und um das Metallgitter
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*Thermische Leitfähigkeit
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**Die einzelnen Metall-Atome befinden sich im Gitter sehr nahe beieinander. Deswegen werden Schwingungen schnell weitergegeben, was in einer sehr guten Wärmeleitfähigkeit resultiert.
  
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'''Eigenschaften'''
 
  
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* Metalle rosten bzw. oxidieren wegen den schwachen Anziehungskräften der Elektronen
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*Dichte
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**Durch das Elektronengas, welches zwischen den Atomrümpfen wie eine Art Kitt fungiert, ist das Metallgitter sehr dicht aufgebaut. Dementsprechend ist das spezifische Gewicht von Metallen relativ hoch.
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* Metalle leiten Wärme: Die Atome liegen nahe beieinander, wenn das eine schwingt, bringt es die nächsten auch ins Schwingen. Die Schwingung wird weitergegeben.
 

Version vom 30. Mai 2010, 22:32 Uhr

Vorkommen

Metalle haben schwache Anziehungskräfte auf ihre Elektronen, und kommen deshalb in der Natur nicht in elementarer Form vor. Eine Ausnahme hiervon bilden die Edelmetalle, die nicht oder nur sehr langsam reagieren. Metalle können aber aus Erzen hergsteellt werden, indem man ihnen die Ionen zurückgibt. Letztlich werden jedoch alle so hergestellten Metalle über kurz oder lang vom Luftsauerstoff wieder zerstört.

Struktur

Bei Metallen sind die Atomrümpfe (hier grün dargestellt) in einem Gitter angeordnet. Dieses Gitter ist sehr stabil, aber im Gegensatz zum Ionengitter auch verformbar. Die Elektronen (blau dargestellt) befinden sich frein beweglich (Stichwort "Elektronengas") zwischen den Atomrümpfen

Metallgitter.gif

Eigenschaften

  • Elektrische Leitfähigkeit
    • Voraussetzung: frei bewegliche geladene Teilchen. Dies trifft bei Metallen auf die Elektronen zu (siehe Abschnitt Struktur)


  • Farbe
    • Dadurch, dass die Elektronen frei beweglich sind, können sie alle energetischen Zustände annehmen. Sobald sie wieder in den geringeren Energiezustand zurückfallen, senden sie Licht aus. Deswegen können Metalle alle Farben des Spektrums reflektieren. Sehr glatte Metalloberflächen werden z.B. in Spiegeln verwendet.


  • Verformbarkeit
    • Durch das Metallgitter, das im Gegensatz zum Ionengitter nur aus den positiv geladenen Atomrümpfen besteht (die Elektronen befinden sich in den Zwischenräumen und können deshalb ausser Acht gelassen werden), ist es möglich Metalle plastisch zu verformen, ohne dass sie zerbrechen.

Struktur und Eigenschaften der Metalle - Chemiewiki Kanti-Baden Page 2 Image 0001.jpg


  • Oxidation
    • Durch die verhältnismässig schwachen Anziehungskräfte auf die Elektronen der Valenzschale, können diese sehr leicht von Nichtmetallen "gestohlen" werden.


  • Thermische Leitfähigkeit
    • Die einzelnen Metall-Atome befinden sich im Gitter sehr nahe beieinander. Deswegen werden Schwingungen schnell weitergegeben, was in einer sehr guten Wärmeleitfähigkeit resultiert.


  • Dichte
    • Durch das Elektronengas, welches zwischen den Atomrümpfen wie eine Art Kitt fungiert, ist das Metallgitter sehr dicht aufgebaut. Dementsprechend ist das spezifische Gewicht von Metallen relativ hoch.
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