Stoffe, Schulbuch

Die Arten der chemischen Bindung und der „Kampf“ um die Elektronen 15 bilden Teilchen aus einigen Atomen, die man Moleküle nennt. (Abb. 15.1) Es können aber auch Atomgitter gebildet werden. (Siehe Seite 18) Viele aus Molekülen gebildete Stoffe sind bei Zimmertemperatur gasförmig. Aber auch Stoffe aus Molekülen, die bei Zimmertemperatur fest oder flüssig sind, lassen sich durch Erhitzen leicht schmelzen oder verdampfen. Stoffe aus Molekülen können sowohl Elemente (Moleküle aus gleichen Atomen) als auch Verbindungen (Moleküle aus verschiedenen Atomen) sein. Chlor-Atom +17 +17 +17 +17 Chlor-Molekül Chlor-Atom Aluminium-Atome einzeln Aluminium-Atome im festen Metall +13 +13 +13 +13 +13 +13 +13 +13 +13 +13 +13 +13 +13 +13 +13 +13 +13 Elektronengas Abb. 15.1: 2 Chlor-Atome bilden ein Chlor-Molekül Abb. 15.2: Treten Metallatome zu einem größeren Verbund zusammen, so „verschmelzen“ ihre äußersten Sphären und die darin befindli- chen Valenzelektronen verteilen sich über das ganze Gitter – sie bilden das „Elektro- nengas“. Gitter: Geometrische Anordnung der Teilchen im festen (kristallinen) Zustand. Je nachdem, welche Teilchen auf den Gitterplätzen „sitzen“, spricht man von Atom-, Molekül-, Ionen- oder Metallgitter. Es gibt auch große Moleküle, aufgebaut aus vielen Atomen. Man nennt sie Makromoleküle (Riesenmole- küle). Die Kunststoffe zB gehören zu dieser Gruppe, aber auch Eiweiß, Cellulose oder die menschliche Erbsubstanz (DNA). Manche Makromoleküle bestehen aus mehreren Millar- den Atomen. Abb. 15.3: Der unterschiedliche Umgang mit Valenzelektronen bei Metall- und Nichtmetall-Atomen Das Chlor-Atom entreißt dem Natrium-Atom ein Elektron 2 Chlor-Atome „teilen“ sich ein Elektronenpaar Metallatome nutzen ihre Valenz- elektronen gemeinsam Metallatome treffen auf Metallatome – Metallbindung Die Verbindung der Metallatome untereinander nennt man Metallbindung . Dabei liegen nur Atome mit schwacher Anziehungskraft auf Elektronen vor. Die Metallatome bilden ein Metallgitter . Das Gitter besteht aus Metallkatio- nen, die Valenzelektronen sind im Gitter frei beweglich. Diese beweglichen Elektronen nennt man „ Elektronengas “. (Abb. 15.2) Metallatome, die mit Metallbindung verknüpft sind, nennt man den metal- lischen Zustand . Dabei treten viele gemeinsame Eigenschaften auf, wie der metallische Glanz, eine gute Leitfähigkeit für Wärme und den elektrischen Strom und eine gute Verformbarkeit. Diese Eigenschaften lassen sich aus dem Metallgitter mit seinem Elektronengas erklären. Besteht ein Metallgitter aus lauter gleichen Metallatomen, so liegt ein Element vor, sind verschiedene Metallatome miteinander verbunden, so nennt man den Stoff eine Legierung . Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv