TheArtist
Anmeldungsdatum: 18.05.2020
Beiträge: 982
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 Verfasst am: 25. Apr 2022 18:12 Titel: Erklärung warum sich keine Wasser oder N2 Moleküle bilden |
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Hallo Thomas,
in einem Metallgitter werden sich keine „Moleküle“ bilden.
Das Gitter an sich bildet sich weil es „energetisch günstiger“ wenn sich die positiven Atom-Rümpfe periodisch anordnen und die äußeren Elektronen wie ein See darüber liegen
Damit wird alles elektrisch neutral, aber die Valenzelektronen haben keine „Zuordnung“ oder „Bindung“ einem Atom gibt.
Warum ein Periodisches Gitter von Atomrümpfen energetisch so viel günstiger ist als ein wirrer Haufen? Sehr kompliziert, ist aber so, und ist recht stabil.
Alle Atome teilen sich die valenz-Elektronen, das ist fast Kommunismus.
Daher sind die Elektronen auch so beweglich und leicht verschiebbar, das Metall wird elektrisch leitfähig.
Das Beschreibt man durch „Energiebänder“.
Durch Punkt-Fehlstellen im Atomrumpf-Gitter (z.B. fehlende Atome (vakanz), Fremdatome (ein Ni im Fe-Gitter), ins gitter Reingepresste Atome ( „interstitielle“ ) wird das Gitter gestört und es kostet bischen Energie.
Versetzungen sind Linien-fehler im Gitter.
Korngrenzen sind z.B flächenhafte Fehler.
Ausscheidungen von Fremdphasen sind 3D-Fehler.
Die Fehler machen aber eine Großteil der Eigenschaften von Metallen aus.
Z.B.: Je mehr Fehlstellen desto schlechter die elektrische Leitfähigkeit. Je mehr Fehlstellen desto härter wird ein Material.
H+ ist immer interstitiell, ist so klein das passt immer irgendwo ins Gitter. Ist ja praktisch nur ein positiver Atomrumpf, das elektron wird ans Elektronengas abgegeben.
N und O sind dagegen recht groß, haben ja noch viele fest gebundene Elektronen. Die dürften gar kein Elektron freiwillig abgeben, eher noch freie elektronen-Ladung aus dem See anziehen, H+ würden sie eher abstoßen. Außerdem sind die so groß dass sie kaum noch beweglich sind, auf jeden Fall sehr viel weniger als H.
Und wenn die sich mal treffen überlagern sich die Elektroneorbitale der Fehler-Atome mit dem Elektronensee, das gibt irgend eine Verzerrung die gerade energetisch am günstigsten ist, aber ein „Molekül“ kann man das nicht nennen,
Fast alle feste Materialien kristallisieren in solchen regelmäßigen Gittern. Auch Verbindungen, dann immer abwechselnde Ionen auf einem Gitter: z.B. Metallion (+) -Sauerstoffatom (-). Dann sind die elektronen aber so fest gebunden dass sie nicht mehr beweglich sind =Nichtleiter, Isolator.
Eine alternative heist „Amorph“, wenn alles wirr auf eine Haufen geschüttet ist. Oder wenn die Thermische Bewegung so groß wird dass alles verschwimmt, dann heist es Flüssigkeit oder Schmelze. |
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