3.7 Intermolekulare Kräfte 

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3.8  Bindung in Metallen

Metalle sind Elemente mit geringer Elektronegativität: Die ersten Gruppen des PSE, die Übergangselemente und die äußeren Übergangselemente.  Physikalisch zeichnen sich die Metalle durch ihre elektrische- und ihre Temperaturleitfähigkeit sowie durch ihren metallischen Glanz aus.

Die Bindungsverhältnisse in Metallen lassen sich mit Hilfe der van der Waals - Kräfte erklären: In einer Zwei-Atom-Bindung spalten die Bindungselektronen analog zur Valenzbindung in ein bindendes und ein nichtbindendes Orbital auf.

Die höchste Bindungsenergie liegt im Energieminimum der van der Waals - Kurve. Da das Metall-Kristallgitter eine Vielzahl von Atomen enthält, die größere Entfernungen von einander haben, liegt die Energie der bindenden Metallorbitale unter dem Abstandsmaximum. Dieses Energieband ermöglicht es den Valenzelektronen, sich frei im Metallgitter zu bewegen und erzeugt somit eine stabile Metallbindung mit der Eigenschaft der elektrischen Leitfähigkeit.

 

 

Ionisierungs-
Potential

 

höchste
Bindungs- energie

 

Sehr gute elektrische Leiter wie Al, Ag, Cu und Au benutzen als Leitungsband nicht nur die p-Bänder sondern zusätzlich das teilbesetzte d-Band (von den Orbitalen abgeleitet).

Halbleiter zeichnen sich dadurch aus, dass ihr Energieband der Valenzelektronen gering über der Ionisierungsenergie dieser Elektronen liegt. Sie können nur durch Energiezufuhr (Wärme, Licht, allgemein durch höher frequente elektromagnetische Strahlung) zur metallischen Leitfähigkeit angeregt werden.

    3.9 Struktur und Eigenschaften 

© Prof. Dr. M. Häberlein in FH Frankfurt a. M., Fachbereich 2: Informatik und Ingenieurwissenschaften