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Aufbau von Metallen - Erklärung

Es gibt eine Vielzahl physikalischer und chemischer Eigenschaften, die für Metalle charakteristisch sind. Sie werden generell bei der Klassifizierung der Elemente bewertet. Der Aufbau von Metallen wird leicht unter dem Mikroskop sichtbar.

Der Metallaufbau macht Kupfer zum perfekten Stromleiter.
Der Metallaufbau macht Kupfer zum perfekten Stromleiter.

Metalle zeichnen sich durch eine gute elektrische Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit aus. Typisch ist ihr metallischer Glanz. Bei Krafteinwirkung sind sie verformbar. Zum Bruch kommt es dabei nicht.

Typische Eigenschaften von Metallen

Mehr als drei Viertel der bis dato entdeckten Elemente sind Metalle. Im Periodensystem markiert eine Stufenlinie in etwa die Grenze zwischen Metallen und Nichtmetallen.

  • Die Nichtmetalle finden Sie in der oberen rechten Ecke des Periodensystems (Ausnahme Wasserstoff). In der Nähe befindliche Elemente sind weder reine Metalle noch typische Nichtmetalle. Sie liegen zwischen den Extremen. Metalle befinden sich im Periodensystem der Elemente links und unten.
  • Metalle zeigen im Gegensatz zu Nicht-Metallen alle ziemlich einheitliche Eigenschaften. Bis auf das flüssige Quecksilber sind sie bei Raumtemperatur alle fest. Außerdem leiten sie im festen und flüssigen Zustand den elektrischen Strom. Dabei verändern sie sich nicht, da keine Elektrolyse stattfindet.

Aufbau unterm Mikroskop sichtbar

Wenn Sie Metalle mit dem bloßen Auge betrachten, werden Sie Ihnen als einheitliches Material erscheinen. Eine spezielle Strukturierung ist nicht erkennbar. Dabei besitzen Metalle einen sehr komplexen inneren Aufbau.

  • Erkennbar wird der Feinbau unter dem Mikroskop. Dazu betrachten Sie am besten eine frische Schnittfläche oder eine angeätzte Oberfläche. Unter dem Mikroskop erkennen Sie aufgrund der Vergrößerung im Metall eine Vielzahl regelmäßig geformter Kristalle (Körner).
  • Die Metallatome bilden unterschiedliche Anordnungen in Form sogenannter Kristallgitter. Anhand dieser Kristallgitter lassen sich jeweilige Metalle identifizieren. Bei Eisen bildet sich bei Temperaturen von maximal rund 900 Grad ein kubisch-raumzentriertes Kristallgitter aus. Anzutreffen ist das ebenso bei Vanadium, Chrom und Wolfram.
  • Oberhalb von 900 Grad weist Eisen ein kubisch-flächenzentriertes Kristallgitter auf, so wie Kupfer, Nickel und Aluminium auch. Zink, Titan und Magnesium bilden ein hexagonales Kristallgitter. 

Viele der Eigenschaften von Metallen ergeben sich aus dem inneren Aufbau. Für die gute Stromleitfähigkeit sorgen im festen Zustand die eng aneinander liegenden Metallatome.

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