Metallbindungen?
Kann mir das mit den Metallbindungen bitte erkären? & schickt mir bitte keinen Link von Wikipedia!
4 Antworten
Es gibt im Prinzip zwei Modelle, die die Metallbindung erklären:
Erstens das Elektronengasmodell. Hier geht man davon aus, dass die äußeren Elektronen der Metallatome abgelöst werden und sich frei bewegen können, also delokalisiert sind. Die Metallatome werden zu positiv geladenen Atomrümpfen, die sich in einem Gitter anordnen, das duch die delokalisierten Elektronen ladungsstabilisiert wird. Das Modell erklärt recht gut die elektrische Leitfähigkeit der Metalle, den Metallglanz und die Duktilität. Metalle, die einen hohen Anteil delokalisierter Elektronen aufweisen, sind weich, haben niedrige Schmelzpunkte und eine hohe chemische Reaktionsfähigkeit (Beispiel Alkalimetelle, schwere Erdalkaimetalle), werden Elektronen zunehmend lokalisiert, entsteht ein Gerüst aus Atombindungen, der Schmelzpunkt steigt, die chemische Reaktionsfähigkeit, und oft auch der Metallglanz nehmen ab (Beispiel Wolfram, Tantal).
Zweitens das Energiebändermodell. Hier verschmelzen die Elektronen des antibindenden Orbitals auf Grund des Pauli-Prinzips zu einem Valenzband, das bei Metallen mit den Elektronen im Energieband der bindenden Orbitale eine Überlappungzone bildet. Das Energiebändermodell zu verstehen, verlangt Kenntnisse des Orbitalmodells, erklärt aber gut das Verhalten der Leitfähigkeit bei Metallen, Halbleitern (kleine verbotene Zone zwischen den Energiebändern) und Nichtmetallen (große verbotene Zone zwischen den Energiebändern) bei Energiezufuhr.
Bei Metallbindungen unterschiedlicher Metalle muss man sehr stark differenzieren. Man spricht hier besser auch von intermetallischen Phasen. Es können Zintl-Phasen sein, die sich ähnlich einer Ionenbindung nach stöchiometrischen Regeln aufbauen. Beispiele sind hier das rote NaTl oder auch Verbindungen wie Mg2Pb, Magnesiumplumbid. Es können aber auch einfache Gemische beliebiger Zusammensetzung wie Gold/Silber sein. Dazwischen gibt es Übergangsformen, wie Laves oder NiAs-Phasen, deren Zusammensetzung durch die jeweiligen Atomradien der Partner festgelegt ist. Eine Sonderform, bilden die Hume-Rothery-Phasen, bei denen die Gesamtzahl der Valenzelektronen in bestimmtem Verhältnis zu den beteiligten Atomen steht. Dazu zählen so bekannte Legierungen wie die verschiedenen Modifikationen des Messings oder die Bronze. Legierungen haben also, je nach Klassifizierung auch einen mehr oder weniger ausgeprägten Verbindungscharakter.
Metallbindungen ist nur ein anderes Wort für Legierungen, also eine verbindung von zwei verschiedenen Metallen, hier ein paar Beispiele:
Messing: Kupfer und Zink,
Weiß Gold: Gold und Silber,
Rot Gold: Gold und Kupfer,
Das sind wohl die bekanntesten Legierungen, eigentlich ist auch Stahl eine Legierung, den es ist Kohlenstoff enthalten (2,06%), alles andere hat "karatnos" perfekt beantwortet.
Gruß brown
Wenn sich die Atomorbitale der Metallatome überlappen, können die Elektronen in die Orbitale der benachbarten Atome eindringen. In diesem dichten Atomgitter sind die Metallatomrümpfe von mehreren Elektronen umgeben, die frei beweglich sind (= delokalisierte Elektronen = "Elektronengas"). Dies erzeugt Anziehungskräfte, die die Metallatome im Metallgitter zusammenhalten.
Typische Metallgitter sind: das FCC-Gitter bei Al, Ca, Ni, Cu, Sr, Rh, Pd, Ag, Ir, Pt, Au, Pb, Ce, Yt
das BCC-Gitter bei Na, K, V, Cr, Fe, Rb, Nb, Mo, Cs, Ba, Eu, Ta, W
und das HCP-Gitter bei Be, Mg, Ti, Co, Zn, Y, Zr, Tc, Ru, Cd, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Lu, Hf, Re, Os, Th.
Aus dieser dichten Packung der Atomgitter und das Vorhandensein beweglicher Elektronen ist die Ursache für die elektrische Leitfähigkeit sowie der guten Wärmeleitfähigkeit der Metalle.
Es wäre falsch anzunehmen, die Metallbindung sei nur bei Legierungen feststellbar.
Eine Metallbindung ist eine Bindung von 2 Metallen. Diese sind dann meistens Legierungen also Verbindungen von 2 verschiedenen Metallen.
Wenn du das Metallgitter näher betrachtest würdest würdest du positive Atomrümpfe sehen (Atomrümpfe sind die Außenschalen halt ohne Elektronen) und um die Atomrümpfe siehst du sich frei bewegene Elektronen. Die frei bewegenen Elektronen nennt man Elektronengas. Dadurch das sich die Elektronen wie ein Gas in dieser Gitterstruktur bewegen können kann man die elektrische Leitfähigkeit von Metallen erklären.