NT S 100

Im Metallgitter wirken Anziehungskräfte zwischen den positiv geladenen Ionen und den negativ geladenen Elektronen

• Kupferdraht: frei bewegliche Elektronen sind Ladungsträger;
  Leitfähigkeit ist gleichbleibend
• Kupfersalz-Lösung: frei bewegliche Ionen
  Leifähigkeit nimmt nach und nach ab: Elektrolyse (chem. Reaktion) --> an Elektroden werden Ionen zu Atomen oder neutralen Molekülen entladen --> Anzahl der Ladungsträger nimmt ab

Die Leitfähigkeit nimmt zu:
Bei niedrigen Temperaturen schwingen die Gitterbausteine nur noch schwach, die Bewegung der Elektronen wird fast nicht behindert

1. Aufbau nach Prinzip der dichtesten Kugelpackung
2. Kationen besetzen feste Gitterplätze
3. Zw. positiven und negativen Ladungen treten Anziehungskräfte auf
4. Beide Schmelzen leiten el. Strom

Metallgitter:

1. Ladungsausgleich durch Elektronen
2. Elektronen besetzen keine festen Gitterplätze
3. Plastische Verformung möglich
4. Leitung des el. Stroms

Ionengitter:

1. Ladungsausgleich dur Anionen
2. Anionen besetzen feste Gitterplätze
3. Plastische Verformung nicht möglich
4. keine Leitung des el. Stroms

Beim Schmelzen wird das Ionengitter zerstört. Die Ionen sind nun frei beweglich. Sie können el. Ladung transportieren.

Metallschmerlze: wie im festen Metall: Elektronen frei beweglich

1. Kupferdraht: Leitfähigkeit nimmt mit steigender Temperatur ab. --> Gitterbausteine stärker in Schwingung --> Elektronen werden an Bewegung gehindert
2. Natriumchlorid-Schmelze: Leitfähigkeit nimmt mit steigender Temperatur zu, da die Ionen als Ladungsträger beweglicher werden

1. Magnesium-Typ: Koordinationszahl 12
   Cobalt, Zink, Titan
2. Wolfram-Typ: Koordinationszahl 8
   Natrium, Chrom, Eisen

• negative Ladung als Elektronengas gleichmässig verteilt
• verformbar
• frei bewegliche Elektronen leiten den el. Strom

• Anionen und Kationen haben abwechselnd feste Gitterplätze
• nicht verformbar --> hart und spröde
• Schlag drauf: zersplittert --> zwei Gitterebenen verschieben sich gegeneinander und kurzfristig geraten gleichartig geladene Ionen nebeneinander --> die stossen sich ab und der Kristall zerbricht
• leiten keinen el. Strom --> Ionen sind auf feste Gitterplätze gebunden und können keine Ladungen transportieren

Die Aussenelektronen eines Metall-Atoms sind frei beweglich und nicht im Metallgitter gebunden. --> Elektronengas

Metallbindung: elektronische Anziehungskräfte zwischen Kationen und frei beweglichen Elektronen halten das Metallgitter zusammen

Fliesst el. Strom, so werden die freien Elektronen vom Minuspol (Elektronenüberschuss) zum Pluspol (Elektronenmangel) verschoben

• Leitfähigkeit nimmt bei steigender Temperatur ab (Bausteine schwingen wenig, Elektronen können ungehindert fliessen
• steigende Temperatur: mehr Behinderung --> elektrischer Widerstand nimmt zu

Berührt man Metalle --> fühlen sich kalt an

freien Elektronen nehmen Körperwärme als BEwegungsenergie ins Innere des Metalls auf

Kationenschichten gegeneinander verschoben -- >Anzahl der Nachbarn bleiben gleich --> Elektronengas verändert sich nicht --> Bindung bleibt erhalten --> Metall zerbricht nicht

1. Rohkupfer als Anode (Pluspol) und dünne Reinkupferplatte als Kathode
2. Elektrolyse: an Kathode reines Kupfer
3. unedle Metalle lösen sich auf, Edelmetalle fallen als Anodenschlamm zu Boden
4. Anodenschlamm --> Gold und Silber mit konzentrierter Salzsäure und Salpetersäure lösen

1. Natrium aus Steinsalz (Natriumchlorid)
2. Elektrolyse nicht in wäserigen Lösung möglich: Anode = Chlor-Gas, Kathode kein Natrium sodern Wasserstoff
3. Schmelz-Fluss-Elektrolyse
4. DOWNS-Zelle: Pluspol aus Graphit, Minuspol = Eisenring
5. Natrium-Ionen zum Eisenring
6. flüssiges Natrium unter Minuspol
7. Chlorid-Ionen zum Graphit

Metallatome reagieren mit Nichtmetallatome zu positiven Metallionen und negativ geladenen Nichtmetallionen

1. Metalle
2. Nichtmetalle

• auch ohne Sauerstoff
• mit Chlor-Gas oder Stickstoff-Gas

wird immer Wärme und Licht frei

alles exotherme Reaktionen

• LAVOISIER: Sauerstoff zu Oxide
• Oxidation ist die Aufnahme von Sauerstoff:
  C + O₂ --> CO₂
• Reduktion ist die Abgabe von Sauerstoff
  2 HgO --> 2Hg + O₂
• _{Redoxreaktionen sind Sauerstoffübertragungsreaktionen}
   

• Oxidationsmittel übertragen Sauerstoff auf einen anderen Stoff
• Reduktionsmittel übernimmt von einer anderen Verbindung Sauerstoff

• Oxidation ist die Abgabe von Elektronen
  Stoff der oxidiert wird, gibt Elektronen an Sauerstoff ab
• Reduktion ist die Aufnahme von Elektronen
• Redoxreaktionen sind Elektronenübertragungsreaktionen

• Oxidationsmittel: Teilchen die Elektornen aufnehmen
• Reduktionsmittel: Teilchen die Elektronen abgeben

von unedel zu edel

1. Magnesium
2. Eisen
3. Kupfer
4. Gold

• geben leichter Elektronen ab --> bilden Kationen
• reagieren mit verdünnten Säuren zu einer Salzlösung und Wasserstoff

• geben schwer Elektornen ab
• nehmen leicht Elektornen auf --> Metallbildung
• reagieren nicht mit verdünnten Säuren