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Chemie für Quereinsteiger - Band 2 - Einleitung
Einleitung

Es gibt Millionen von Substanzen und chemische Reaktionen auf der Welt. Sie lassen sich beschreiben, klassifizieren und interpretieren, wenn man die Struktur der Stoffe und Strukturänderungen bei chemischen Reaktionen zugrunde legt. Der vorliegende Band 2 bietet eine Einführung in die Metalle und Legierungen an, indem Metall-Atome gedanklich zu Verbänden von vielen Metall-Atomen verknüpft und die Strukturen dieser Verbände studiert werden.
In Kapitel 4 des Bandes 1 wurde über wesentliche Eigenschaften der Metall-Atome und Ionen informiert: Atome verschiedener Metalle sind unterschiedlich groß und schwer, ihre Ionen sind positiv geladen, die Ladungszahlen können von +1 bis +4 variieren. Diese Informationen sind in der Darstellung des Periodensystems zusammengefaßt worden, wie es die folgende Abbildung zeigt.



Abb. 3.13 Abbildung aus Band 1: Atome und Ionen - Grundbausteine der Materie


Eine sehr wichtige Eigenschaft aller Metall-Atome ist, daß sie sich räumlich ungerichtet binden. In der überwiegenden Zahl der Fälle bindet das Metall-Atom so viele Nachbarn um sich herum, wie es vom Platzangebot her möglich ist, oftmals 12. Andere Atome, etwa die Nichtmetall-Atome, binden dagegen lediglich ein oder zwei oder eine andere bestimmte Zahl von Nachbarn: diesbezügliche Bindungen sind räumlich gerichtet.

Die Verknüpfung von Metall-Teilchen führt wegen der räumlich ungerichteten Bindekräfte zu großen Teilchenverbänden. Da die Teilchen unvorstellbar klein sind, erhält man erst durch das Zusammensetzen einer entsprechend sehr großen Anzahl von Atomen oder Ionen eine sichtbare Stoffportion, etwa ei-nen Kristall. Um ein handhabbar großes Stück Material zu besitzen, sind Teil-chen in der Größen-ordnung von 1023 zu verknüpfen. Diese Zahl ist so groß, daß eine Zählmaschine, die 1 Million (106) Teilchen pro Sekunde zu zählen vermag, mehrere Tausend Jahre lang zählen müßte. Es ist dabei gleichgültig, ob Metall-Atome einer Art oder mehrerer Arten kombiniert werden. Im ersten Fall erhält man elementare Metalle wir Kupfer, Silber oder Gold; im zweiten Fall sind Legierungen wie beispielsweise Rotgold (Gold-Kupfer-Legierung) oder Messing (Kupfer-Zink-Legierung) das Ergebnis. Könnte man in eine 1-Reichsmark-Münze aus der Zeit der Jahrhundertwende hineinsehen, so würde man allein Silber-Atome erkennen, im 1-DM-Stück heutiger Zeit Kupfer- und Nickel-Atome.

In der Abbildung „Atome und Ionen - Grundbausteine der Materie“ ist nur eine Auswahl von Teilchensorten und -symbolen enthalten. Um eine Übersicht über alle Elemente von Nr. 1 bis 103 zu erhalten, sei eine Tabelle aus dem Band 1 wiedergegeben, die Atomsymbole alphabetisch aufführt, Elementnamen und Ordnungszahlen angibt.

Tab. 2.1

Tab. 2.1: Atomsymbole in alphabetischer Reihenfolge, Elementnamen und Ordnungszahlen
 

Tab. 2.1

 
Tab. 2.1