Gibt es metalle die Strom nicht leiten?
Hey ich bin in der 8 klasse und mein physiklehrer hat als hausaufgabe aufgegeben das wir metalle googeln sollen die keinen strom leiten weil wir als thema gerade nichtleiter haben.Nur leider finde ich nichts pasendes dazu könnt ihr mir weiterhelfen?
Schonmal danke☺6 Antworten
In der Tat gibt es keine Metalle, die Strom nicht leiten, da dies unter anderem eine Eigenschaft ist, über die Metalle überhaupt erst definiert werden.
Je reiner das Metall desto besser die Leitfähigkeit !
Es gibt Mischmetalle die sozusagen so "unrein" sind dass die Leitfähigkeit kaum messbar ist aber ein NICHT Leitendes Metall gibt es (meines Wissens nach) nicht.
Zitat "In Metallen sind alle Valenzelektronen freie Elektronen."
Das ist so nicht richtig. Dazu muss man sich die Elektronenbesetzung der einzelnen Orbitale in den Elektronenschalen anschauen. Kupfer z.B. hat zwar 11 Valenzelektronen, wobei sich darunter aber tatsächlich nur 1 freies Elektron befindet.
Begründung (Betrachtung für 1-wertiges Kupfer): Das d-Orbital der 3. Schale ist mit 10 Elektronen voll belegt, befindet sich aufgrund seines Energieniveaus jedoch in der äussersten 4. Schale. Das s-Orbital der 4. Schale beinhaltet ein weiteres Elektron. Somit befinden sich in der äusseren Schale tatsächlich 11 Valenzelektronen. Allerdings wird das voll besetzte d-Orbital aufgrund seiner starken Bindung zum Atomkern kein freies Elektron zur Verfügung stellen, sondern das nur halb besetzte s-Orbital mit seinem einzigen (1) Elektron wird "aufgelöst", womit Kupfer also "nur" 1 freies Elektron hat.
Nun könnte man behaupten, Eisen hat ja 2 freie Elektronen und müsste folglich ein besserer Leiter sein als Kupfer. Dem ist aber nicht so. Hier muss man sich wiederum die molare Masse / Teilchendichte beider Stoffe anschauen wobei die von Kupfer größer ist und Kupfer somit insgesamt mehr freie Elektronen für den Ladungsträgertransport zur Verfügung stellen kann.
Mentale zeichnen sich dadurch aus, dass sie Strom leiten, alles, was Nictleitend ist, kann kein Metall sein.
Metall leiten alle Strom es sei denn Du hast eine Materialgemisch aus z.B. Kunststoff und Metall
Meines Wissens sind ALLE Metalle stromleitend.
Hier eine Begründung dazu:
"Warum manche Materialien den elektrischen Strom gut leiten, manche
schlecht und manche gar nicht, wird bei einem Blick auf ein Atomgitter
ersichtlich. Zum Transport des elektrischen Stroms benötigt man freie
Elektronen. Das sind Valenzelektronen
(Außenelektronen), die keine Bindungselektronen sind und daher mit dem
Atomkern nicht fest verbunden sind. In Metallen sind alle
Valenzelektronen freie Elektronen. Liegt keine elektrische Spannung an,
bewegen sich die freien Elektronen ungeordnet im Atomgitter. Sobald
Spannung anliegt, bewegen sie sich geordnet und gerichtet, wobei die
Richtung zum Pluspol führt. Daraus wird ersichtlich, dass die
elektrische Leitfähigkeit von der Anzahl der freien Elektronen sowie
deren Beweglichkeit im Atomgitter abhängt. Gute Leiter haben viele freie
Elektronen und deren Bewegungsspielraum im Atomgitter ist groß."
https://www.sps-lehrgang.de/leiter-und-nichtleiter/
Geh ruhig mal auf diese Seite, weil da auch anschauliche Bilder dazu sind.
Zitat "In Metallen sind alle Valenzelektronen freie Elektronen."
Das ist so nicht richtig. Dazu muss man sich die Elektronenbesetzung der einzelnen Orbitale in den Elektronenschalen anschauen. Kupfer z.B. hat zwar 11 Valenzelektronen, wobei sich darunter aber tatsächlich nur 1 freies Elektron befindet.
Begründung (Betrachtung für 1-wertiges Kupfer): Das d-Orbital der 3. Schale ist mit 10 Elektronen voll belegt, befindet sich aufgrund seines Energieniveaus jedoch in der äussersten 4. Schale. Das s-Orbital der 4. Schale beinhaltet ein weiteres Elektron. Somit befinden sich in der äusseren Schale tatsächlich 11 Valenzelektronen. Allerdings wird das voll besetzte d-Orbital aufgrund seiner starken Bindung zum Atomkern kein freies Elektron zur Verfügung stellen, sondern das nur halb besetzte s-Orbital mit seinem einzigen (1) Elektron wird "aufgelöst", womit Kupfer also "nur" 1 freies Elektron hat.
Nun könnte man behaupten, Eisen hat ja 2 freie Elektronen und müsste folglich ein besserer Leiter sein als Kupfer. Dem ist aber nicht so. Hier muss man sich wiederum die molare Masse / Teilchendichte beider Stoffe anschauen wobei die von Kupfer größer ist und Kupfer somit insgesamt mehr freie Elektronen für den Ladungsträgertransport zur Verfügung stellen kann.