Die metallische Bindung

Die Metallbindung

Wiederholung der Ionen- und kovalente Bindung:

Die Ionenbindung (00:28) :

Die Valenzelektronen zweier Stoffe werden untereinander so aufgeteilt, dass beide die Edelgaskonfiguration erreichen (Oktettregel) und damit in einen energieärmeren und stabileren Zustand kommen. Infolge dessen verändert sich die Ladung beider Stoffe. Kationen sind die Atome oder Moleküle, die Elektronen abgeben und dadurch positiv geladen sind. Anionen nehmen Elektronen auf und sind dadurch negativ geladen. Kationen und Anionen ziehen sich auf Grund der unterschiedlichen Ladungen an.

Beispiel Natriumchlorid (Kochsalz):

Na Cl : Natrium gibt ein Valenzelektron an das Chlor ab

[Na+]  [Cl-] : Das Natriumion ist positiv geladen, das Chloridion ist negativ geladen

Hier gibts das Video zur Ionenbindung                                                                                    

Die kovalente Bindung (02:10) :

Im Gegensatz zu der ionischen Bindung werden die Elektronen nicht fest den Atomen zugeordnet, sondern die Bindungspartner teilen sich ein Elektronenpaar. Wie bei der Ionenbindung haben die Stoffe einzeln gesehen eine Edelgaskonfiguration.

Hier gibts das Video zur Ionenbindung

Die metallische Bindung (03:30) :

In einer metallischen Bindung lösen sich die Valenzelektronen vom Atomkern bzw. können so betrachtet werden. Diese delokalisierten, also nicht mehr örtlich an den Kern gebundenen Elektronen bilden eine Elektronenwolke, welche die überbleibenden Atomrümpfe (Metallkationen) umgibt und zusammen hält. Ohne diese Elektronenwolke würden sich die Atomrümpfe auf Grund ihrer gleichen positiven Ladung abstoßen.

Im Gegensatz zu den frei beweglichen Elektronen, befinden sich die Metallkationen auf festgelegten Gitterplätzen. (05:32) je nach Größe und Ladung der Metallkationen bilden sich unterschiedliche Metallgitter.

Die elektrische Leitfähigkeit (07:00)

Metalle sind elektrische Leiter, da ihre freien Elektronen als bewegliche Ladungsträger zur Verfügung stehen. Im Video wird zur Verdeutlichung ein Draht herangezogen. Gibt man auf der linken Seite des Drahtes Elektronen hinzu, so drücken diese Elektronen aus der Elektronenwolke auf der anderen Seite des Drahtes heraus. Die Anzahl der Elektronen im Draht bleibt bei diesem stationären Vorgang konstant.

Eine Analogie könnte hier ein Wasserrohr sein:

Man stelle sich das Rohr als die angeordneten Atomrümpfe vor und das Wasser als Elektronen, bzw. als Elektronenwolke. Wird auf der einen Seite dem Rohr Wasser zugeführt, drückt das Wasser die Wassersäule im Rohr (Elektronenwolke) auf der anderen Seite hinaus. Der Inhalt im Rohr bleibt hierbei auch konstant.