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Metallische Bindung


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Metallische Bindung oder Metallbindung bezeichnet die Bindungsart die üblicherweise zwischen im Festkörper vorliegt und ist gekennzeichnet durch Auftreten von frei beweglichen (delokalisierten) Elektronen im die unter anderem für die makroskopischen Eigenschaften Stromleitfähigkeit metallischer Glanz Duktilität ( Schmiedbarkeit Verformbarkeit ) verantwortlich sind. Sie wird durch Anziehungskräfte Metall-Ionen und freien Elektronen verursacht.

Entstehung

Die meisten Metalle der Hauptgruppen besitzen wenige Außenelektronen oft 1 bis 3. Diese der Metalle können leicht vom Metallatom abgegeben da die Atomkerne auf die Außenelektronen nur Anziehungskräfte ausüben. Dadurch entstehen positiv geladene Metall-Ionen nahezu frei bewegliche Elektronen. Diese frei beweglichen ermöglichen daher die gute elektrische Leitfähigkeit und hohe Wärmeleitfähigkeit der Metalle.

Man bezeichnet die freien Elektronen im Festkörper auch als Elektronengas weil sich die wie Gasteilchen frei bewegen können. Mitunter nennt das Elektronengas nach dem italienischen Physiker Enrico Fermi (1901-1954) auch Fermigas. Das Elektronengas befindet zwischen den Metall-Ionen. Man spricht auch von Elektronengaswolke. Es handelt sich jedoch um eine

  
Nicht alle Metallatome liegen gleichzeitig als vor. Die positiv geladenen Metall-Ionen ziehen frei Außenelektronen stärker an sodass sie kurzzeitig wieder Atom werden. Dann können die Elektronen wieder werden.

Die positiv geladenen Metall-Ionen (Atomrümpfe) und Metallatome sind in einem Gitter dem Metallkristall angeordnet. Die abgespaltenen Elektronen bewegen sich in Zwischenräumen frei und ungeordnet umher.

Vorkommen

Die metallische Bindung tritt bei den metallischen Elementen ( Metallen ) auf bei Legierungen (Mischungen von Metallen) aber auch in Salzen die dann meist eine Übergangsform dieser hin zur Ionenbindung zeigen d.h. metallisch glänzen aber farbig bzw. den Strom nur in eine Richtung leiten (eindimensionale Metalle). Es ist aber auch Kunststoffe ( Polymere die normalerweise durch kovalente Bindung gekennzeichnet sind) mit metallischen Eigenschaften herstellen wurden delokalisierte Elektronen in die Substanz durch gezielte Einfügen von Doppelbindungen „eingebaut“. Bei sehr Drücken kann sogar der normalerweise gasförmige und Isolator Wasserstoff (H 2 ) metallische Eigenschaften annehmen man nimmt an dies z.B. bei den „Gasriesenplaneten“ Jupiter und der Fall ist.

Hierdurch wird deutlich dass sich die kovalente Bindung ionische Bindung und metallische Bindung zwar leichter verständlich aber für Zwischenbereiche die Molekülorbitaltheorie die bessere und Vorhersagen treffen kann.



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