Didaktik der Chemie / Universität Bayreuth

Stand: 20.09.10

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3.13 Die metallische Bindung

Ziel: Klärung der Frage, warum Metalle bei der Atombindung ausgeklammert wurden.

Material:
bulletGallium
bulletModell Metallgitter

Einstieg: W: Definition für die Atombindung: gilt nur für Nichtmetalle. Zwischen Metallatomen können auch Bindungen mit dEN=0 existieren!

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Zwischen Metallatomen gleicher Art (dEN=0) bilden sich Metallbindungen aus. Es entstehen Metallgitter.

Demonstration: Metallgitter-Modell

Tafelskizze / Folie: Atomrümpfe und Elektronengas

bulletMetallgitter = Atomrümpfe + "Elektronengas"
bulletAtomrumpf = Atomkern + vollbesetzte Elektronenschalen
bulletElektronengas = Valenzelektronen

Es gibt keine Metallmoleküle.

Metalle lassen sich untereinander meistens gut mischen. Es entstehen Legierungen.

Beispiele:

bulletBronze   (>70% Kupfer + <30% Zinn)
bulletMessing (>60% Kupfer + <40% Zink).

Die Elektronen des Elektronengases sind frei beweglich. Deshalb leiten Metalle den elektrischen Strom (Leiter 1. Ordnung).

W: Leiter 2. Ordnung: Ionenlösungen.

Typische Metalleigenschaften:

bulletmetallischer Glanz
bulletelektrische Leitfähigkeit
bulletVerformbarkeit
bullethoher Schmelzpunkt.

Hinweis: dabei handelt es sich um physikalische Eigenschaften, die Populationen von Teilchen betreffen, d.h. auch erst bei Ansammlungen von einer Mindestanzahl auftreten. Für einzelne Atome lassen sie sich nicht angeben.

Tafelskizze / Folie: Vergleich des Metall- und Ionengitters (Sprödigkeit).

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3.14 Zusammenfassung

bulletWir unterscheiden die kovalente, polare, ionische und metallische Bindung.
bulletKriterien für die Einordnung sind dEN und sEN.

Folie: Chemische Bindungen in Schubladen

Folie: Chemische Bindungen

Folie: Chemische Bindungen einschließlich metallischer Bindung

bullet

Kovalente und polare Bindung liefern Moleküle und werden mit Molekülformeln beschrieben.

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Zwischen Molekülen herrschen van-der-Waals- oder Dipol-Kräfte.

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Ionische und metallische Bindung liefern Gitter und werden mit Verhältnisformeln beschrieben.

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Zwischen verschieden geladenen Ionen herrscht elektrostatische Anziehung.

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Metalle werden von delokalisierten Valenzelektronen ("Elektronengas") zusammengehalten.

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Der Aggregatzustand bei Raumtemperatur hängt von der molaren Masse und den Kräften zwischen den beteiligten Teilchen ab.

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    E-Mail an: Walter.Wagner ät uni-bayreuth.de