Bindingstypen
, Metaalbinding
Macroniveau: de beschrijving van alles wat je waarneemt.
Microniveau: een beschrijving of verklaring met behulp van deeltjes.
Van een metaal bestaan geen moleculen. Metalen hebben op macroniveau een aantal
algemene eigenschappen (zoals geleidbaarheid) die kunnen worden verklaard aan de hand
van de microstructuur van het materiaal.
Een metaalatoom heeft meestal 1, 2 of 3 elektronen in de buitenste schil. Deze elektronen
(valentie-elektronen) worden minder sterk door de kern aangetrokken dan de andere
elektronen. De positieve atoomresten kunnen vrij door de elektronen heen bewegen.
Metaalrooster: hier zijn de atomen gerangschikt in het rooster in de vaste fase. De positieve
atoomresten en vrij bewegende negatieve elektronen. Deze deeltjes trekken elkaar sterk aan
en dit zorgt ervoor dat de metaalatomen onderling een stevige binding hebben
(metaalbinding).
Een metaal heeft een hoog smeltpunt en is vast bij kamertemperatuur. Een andere
eigenschap op macroniveau is de goede geleidbaarheid van metalen. Ook geleiden metalen
de warmte goed. Hier zijn materiaaleigenschappen als warmtegeleidingscoëfficiënt en
soortelijke weerstand op gebaseerd.
Metalen zijn vervormbaar. Deze eigenschap is op microniveau te verklaren aan de hand van
het metaalrooster. Wanneer je druk uitoefent op een metaal en daarbij op microniveau een
rij atomen een of meer plaatsen laat opschuiven, verandert er aan het metaalrooster feitelijk
niets. In de nieuwe situatie wordt dezelfde stevige metaalbinding gevormd.
Corrosie: als metalen met stoffen uit de lucht reageren en daardoor aangetast worden. De
bekendste vorm hier van is roest (de corrosie van ijzer).
Onedele metalen: metalen die door stoffen uit de lucht worden aangetast. Toch kunnen de
meeste van deze metalen lange tijd aan wind en weer worden blootgesteld zonder dat ze
verder worden aangetast. Bij deze metalen, zoals: aluminium, zink tin en chroom. Wordt
alleen een dun laagje metaaloxide gevormd. Daarna stopt de corrosie vrijwel volledig. Dat
komt doordat dit laagje het metaal vrijwel volledig afsluit van de lucht. Bij roest is dit niet zo.
Roest houdt zelfs water vast. Bij zeer onedele metalen (natrium en kalium) reageren zo
heftig met water dat je vuurverschijnselen kunt waarnemen. Daardoor worden deze stoffen
onder olie bewaard.
Edel metalen: deze metalen worden niet aangetast door de lucht (platina, goud en in
mindere mate zilver).
Legering/alliage: een vaste stof gemengd met een metaal, waardoor de eigenschappen van
het metaal worden veranderd. Soms wordt een niet-metaal toegevoegd. Koolstof wordt
bijvoorbeeld toegevoegd aan ijzer om het materiaal harder en minder vervormbaar te
maken. Het kristalrooster van het gietijzer bevat koolstofatomen, waardoor op microniveau
de rijen positieve metaalresten niet meer langs elkaar heen kunnen schuiven en het metaal
op macroniveau meer kracht kan weerstaan. Als de kracht voor het rooster te groot wordt
zal het gietijzer niet vervormen, maar breken. Hetzelfde krijg je bij als grotere atomen
, Metaalbinding
Macroniveau: de beschrijving van alles wat je waarneemt.
Microniveau: een beschrijving of verklaring met behulp van deeltjes.
Van een metaal bestaan geen moleculen. Metalen hebben op macroniveau een aantal
algemene eigenschappen (zoals geleidbaarheid) die kunnen worden verklaard aan de hand
van de microstructuur van het materiaal.
Een metaalatoom heeft meestal 1, 2 of 3 elektronen in de buitenste schil. Deze elektronen
(valentie-elektronen) worden minder sterk door de kern aangetrokken dan de andere
elektronen. De positieve atoomresten kunnen vrij door de elektronen heen bewegen.
Metaalrooster: hier zijn de atomen gerangschikt in het rooster in de vaste fase. De positieve
atoomresten en vrij bewegende negatieve elektronen. Deze deeltjes trekken elkaar sterk aan
en dit zorgt ervoor dat de metaalatomen onderling een stevige binding hebben
(metaalbinding).
Een metaal heeft een hoog smeltpunt en is vast bij kamertemperatuur. Een andere
eigenschap op macroniveau is de goede geleidbaarheid van metalen. Ook geleiden metalen
de warmte goed. Hier zijn materiaaleigenschappen als warmtegeleidingscoëfficiënt en
soortelijke weerstand op gebaseerd.
Metalen zijn vervormbaar. Deze eigenschap is op microniveau te verklaren aan de hand van
het metaalrooster. Wanneer je druk uitoefent op een metaal en daarbij op microniveau een
rij atomen een of meer plaatsen laat opschuiven, verandert er aan het metaalrooster feitelijk
niets. In de nieuwe situatie wordt dezelfde stevige metaalbinding gevormd.
Corrosie: als metalen met stoffen uit de lucht reageren en daardoor aangetast worden. De
bekendste vorm hier van is roest (de corrosie van ijzer).
Onedele metalen: metalen die door stoffen uit de lucht worden aangetast. Toch kunnen de
meeste van deze metalen lange tijd aan wind en weer worden blootgesteld zonder dat ze
verder worden aangetast. Bij deze metalen, zoals: aluminium, zink tin en chroom. Wordt
alleen een dun laagje metaaloxide gevormd. Daarna stopt de corrosie vrijwel volledig. Dat
komt doordat dit laagje het metaal vrijwel volledig afsluit van de lucht. Bij roest is dit niet zo.
Roest houdt zelfs water vast. Bij zeer onedele metalen (natrium en kalium) reageren zo
heftig met water dat je vuurverschijnselen kunt waarnemen. Daardoor worden deze stoffen
onder olie bewaard.
Edel metalen: deze metalen worden niet aangetast door de lucht (platina, goud en in
mindere mate zilver).
Legering/alliage: een vaste stof gemengd met een metaal, waardoor de eigenschappen van
het metaal worden veranderd. Soms wordt een niet-metaal toegevoegd. Koolstof wordt
bijvoorbeeld toegevoegd aan ijzer om het materiaal harder en minder vervormbaar te
maken. Het kristalrooster van het gietijzer bevat koolstofatomen, waardoor op microniveau
de rijen positieve metaalresten niet meer langs elkaar heen kunnen schuiven en het metaal
op macroniveau meer kracht kan weerstaan. Als de kracht voor het rooster te groot wordt
zal het gietijzer niet vervormen, maar breken. Hetzelfde krijg je bij als grotere atomen
