Metall bewegliche Elektronen?

3 Antworten

Die Frage ist nicht so einfach, wie sie auf den ersten Blick aussieht. Die Elektronen sind zwar über den ganzen Block verteilt (jedes Elektron könnte überall sein), aber sie bewegen sich nicht, zumindest nicht in einem klassischen Sinn, weil sie nichts Zeitabhängiges tun. Trotzdem haben sie eine kinetische Energie.

Das ist ziemlich paradox und liegt letztlich daran, daß Elektronen den Gesetzen der Quantenmechanik folgen, und deshalb verhalten sie sich nicht wie Gummibällchen. Dasselbe gilt übrigens auch die die Elektronen in einem Atom: Die sind „verteilt“, sie kön­nen also überall rund um Atomkern herum gefunden werden, aber gleichzeitig auch bewegungslos.

Eine echte Bewegung der Elektronen im Metall tritt ein, wenn Du eine Spannung anlegst. Dann beginnen sie zu fließen, und weil jedes Elektron überall sein kann, fließen sie auch überall im Metallblock gleichzeitig.

Die bewegen sich auch wenn kein Strom fließt. Alles bewegt sich immer. Völliger Stillstand wäre nur bei 0 K möglich. Aber diese Temperatur ist nicht erreichbar.
Du musst dir das so vorstellen. Die Kerne der Metallatome sitzen relativ fest im Metallgitter. Die Elektronen aller Metallatome können sich aber frei zwischen den Kernen bewegen. Man spricht daher von Elektronengas.

Ja, die Elektronen im Metall sind frei beweglich. Laut dem wissenschaftlich anerkannten Elektronengasmodell ist die Beschaffenheit der Teilchen im Metall so, dass die Metallatome in Form von Atomrümpfen vorliegen (quasi Ionen), die 1 oder mehr Valenzelektronen freigegeben haben. Dies ist übrigens auch notwendig für den Zusammenhalt des Metalls, da die Elektronen im sog. Elektronengas vorliegen, welches die Abstoßung der positiv geladenen Atomrümpfe verhindert und dem Metall seine Stabilität gibt

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