chemie beispiel

5 Antworten

Nur als Ergänzung zu der erschöpfenden und kompetenten Antwort von DedeM, nehme Sie für Ihren Vortrag ein 10 (oder 20 or 50 ) Cent Stück als Beipiel für Messing. Messing ist wiederunm eine Hume-Rothery-Phase; googeln Sie darüber. Mit Hume-Rothery Phasen können Sie in Zahlenbeispielen zaubern, dass Ihrem Chemie-Lehrer Hören und Sehen vergeht, wenn Sie dann noch ein wenig über Zintl- NiAs- oder Laves-Phasen erzählen, dann ist der Einser vorprogrammiert.

So, nachdem ich zweimal gemeckert (oder eigentlich eher berichtigt) habe, muss ich jetzt wohl selber 'ne Antwort geben...

Also Beispiele für Metallbindungen gibt es doch wie Sand am Meer. Abgesehen davon, dass FreakingAwesome recht hat, wenn er schreibt, dass in jedem reinen Metall diese Bindungsform zu finden ist, weil die Metallatome ja irgendwie zusammengehalten werden, und du also alle Metalle des Periodensystems als Beispiel nennen könntest, gibt es auch noch die so genannten Metall-Legierungen, also Verbindungen zwischen zwei verschiedenen Metallen. Beispiele sind Bronze (Kupfer und Zinn), Messing (Kupfer und Zink), Meteore enthalten Eisenlegierungen mit Nickel, Amalgame sind Quecksilberlegierungen (z.B. Zahnamalgam: Quecksilber und Silber; oder Natriumamalgam für die Chloralkali-Elektrolyse). Weißgold (Gold und Silber), Rotgold (Gold und Kupfer) usw. usf. Wie gesagt: ... wie Sand am Meer.

Wie genau der Zusammenhalt zwischen Metallatomen gewährleistet wird, dazu gibt es zwei Modellvorstellungen. Die eine nennt man Elektronengasmodell, die andere Energiebändermodell der metallischen Bindung. In der ersten wird davon ausgegangen, dass die Metallatome ihre relativ leicht abspaltbaren Außenelektronen in einer Art Gaswolke vereinen. Dabei bleiben positiv geladene Atomrümpfe zurück, die sich in einem Kristallgitter anordnen, wobei der Zusammenhalt durch die negativ geladene Elektronengaswolke gewährleistet wird. Da die Elektronen dabei leicht verschoben werden können, hat man auch gleich eine Erklärung für viele metallische Eigenschaften (elektrische Leitfähigkeit, Verformbarkeit, metallischer Glanz).

Die andere Hypothese ist schwieriger zu verstehen. Dazu braucht man Kenntnisse über Atom- und Molekülorbitale. Ich werde das jetzt nicht auswalzen. Stark vereinfacht muss man sich das so vorstellen, dass ein einzelnes Metallatom eine bestimmte Struktur seiner Hülle hat, die einen bestimnmten Energiewert hat (Atomorbital; AO). Nähert man ein zweites Atom an, so treten diese AOs in Wechselwirkung und spalten auf. Es entsteht ein neues, ein Molekülorbital (MO), das aus einem im Vergleich zum AO niedrigerem Energieniveau und einem höheren besteht. Das niedrigere Niveau stellt ein bindendes Orbital dar, das höhere ein antibindendes. Da aber die bindenden Orbitale zuerst mit Elektronen aufgefüllt werden, kommt es zu Verbindung der beiden Metallatome. Treffen nun abertausende Atome aufeinander, spalten die einzelnen AOs zu einem gemeinsamen MO auf, wobei genau so viele Energieniveaus entstehen, wie Atome beteiligt sind. Diese Energieniveaus liegen dann irre dicht zusammen und bilden im Grunde ein Energieband. Dieses wird im Grundzustand von unten nach oben mit Elektronen besetzt. Da aber die einzelnen Niveaus so dicht beieinander liegen, reicht schon ein kleiner Energieschubser, um die Elektronen das Band "emporklettern" zu lassen. Dadurch kommt es zu beweglichen Elektronen, was z.B. die elektrische Leitfähigkeit sehr gut erklärt.

Soweit, so gut. Aber was du dann noch wissen willst, ist mir ziemlich unklar. Es gibt zwar ein Disulfat-Ion, nämlich S2O7^2-, das sich von der Dischwefelsäure herleiten lässt, aber das passt eher nicht zu dem Begriff Brückenbindung. Disulfate sind Salze. Es gibt davon ebenfalls sehr viele wie Natriumdisulfat, Magnesiumdisulfat, Aluminiumdisulfat usw. Aber ein knackiges Beispiel, das jeder kennt oder so, das kann ich dir momentan nicht nennen.

Zum Begriff Brückenbindung passt dann die Bezeichnung "Disulfid" besser. Und dabei handelt es sich um zwei miteinander verbundene Schwefelatome, die tatsächlich so etwas wie eine Brücke zwischen Molekülen oder Molekülteilen bilden. Ein bekanntes Beispiel dafür ist tatsächlich das von FreakingAwesome erwähnte Cystein, welche Eiweißmoleküle (z.B. Insulin) stützt. Aber auch das Vulkanisieren von Gummireifen könnte man an dieser Stelle nennen (obwohl hier die Schwefelbrücken zwischen den Kautschuksträngen meist mehr als zwei Schwefelatome betragen).

So, das ist das, was mir zu diesen Themen spontan einfällt.

Viel Glück bei deinem Vortrag. Ich hoffe, die Antwort kam nicht zu spät...

Disulfatbrückenbindung gibts bei der Aminosäure Cystein wenn diese mit einem weiteren Cysteinmolekül eine Bindung eingeht. Wenn du darüber einen Vortrag hältst müsstest du das aber wissen da von allen Aminosäuren nur Cystein diese Bindung eingeht und somit maßgeblich zur Stabilität von Enzymen beiträgt. Und Metallbindung...naja, alle Metalle haben Metallbindung. In einem Stück Eisen zum Beispiel sind die Eisenmoleküle untereinander mit Metallbindung verbunden.

Das, was du meinst, ist eine Disulfidbrücke; außerdem bilden in einem Stück Eisen positiv geladene Atomrümpfe ein Gitter, zwischen dem sich die Valenzelektronen relativ frei aufhalten (Elektronengasmodell der metallischen Bindung). Das soll heißen, es sind KEINE Metall-Moleküle miteinander verbunden!

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