Metallbindungen

Metallbindungen sind die Art chemischer Bindungen, die Metallatome in einem Kristallgitter zusammenhalten. Sie entstehen durch die Anziehung zwischen den positiv geladenen Metallkernen und einer gemeinsam delokalisierten Elektronenwolke, die sich über das gesamte Gitter erstreckt. Die Elektronen gehören keinem einzelnen Atom mehr und bewegen sich als freibewegliche Elektronenwolke über das Gitter.

Dieses Modell erklärt typische Eigenschaften der Metalle: hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit wegen der freien Elektronen; metallischer Glanz; gute Duktilität und Plastizität, weil die positiv geladenen Atomkerne gegeneinander verschoben werden können, ohne dass die Bindungen brechen. Die Festigkeit hängt von Kernladung, Gittertyp und Elektronendichte ab.

Metalle bilden Kristallgitter, die in kubisch-raumzentriert (BCC), kubisch flächenzentriert (FCC) oder hexagonal dichtest gepackt (HCP) vorkommen. Durch Beimischung anderer Elemente entstehen Legierungen wie Stahl, Bronze und Messing, die Eigenschaften wie Härte, Festigkeit oder Verarbeitbarkeit verbessern.

Die Metallic-Bindung lässt sich auch durch die Bandtheorie beschreiben, wonach viele Atomkerne und Elektronen zu gemeinsamen Bändern verschmelzen. Typische Beispiele sind Eisen, Kupfer, Aluminium; häufige Legierungen: Stahl, Bronze, Messing.