Werkstoffe und Halbleiter at Hochschule Hannover

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1 Å (Angström) ?

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Perioden

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Was für Bindungsarten gibt es ?

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Van der Waalssche Bindung:

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Metallbindung

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charakteristische Eigenschaften Metalle und  deren  Legierungen 


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Bindungsart 

Metall + Metall

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Metall + Metall → Bindung durch

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Bindungsart Metall + Nichtmetall

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Metall + Nichtmetall Bindung durch

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Bindungsart Nichtmetall + Nichtmetall

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Nichtmetall + Nichtmetall Bindung durch

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Werkstoffe und Halbleiter

1 Å (Angström) ?

10^(-10)

Werkstoffe und Halbleiter

Perioden

  • Gesamtheit der Elemente in einer Horizontalreihe
  • Alle Elemente in einer Periode haben die gleiche Hauptquantenzahl n
  • Periodennummer entspricht der Zahl der Elektronenschalen
  • Innerhalb einer Periode allmähliche Änderung der Eigenschaften → Auffüllen der Elektronenschalen mit Elektronen
  • Jede Periode endet mit einem Edelgas

Werkstoffe und Halbleiter

Was für Bindungsarten gibt es ?

  • Metallbindung

  • Ionenbindung


  • Elektronenpaarbindung

  • Van der Waalssche Bindung:

Werkstoffe und Halbleiter

Van der Waalssche Bindung:

  • Dipolbindung
  • entsteht zwischen zwei einzelnen Atomen    mit    permanentem    oder    induziertem    Dipolmoment.
  • Bedeutung    bei Kunststoffen, Wassermolekül
  • geringen Anziehungen zwischen Molekülen oder Atomen definiert. Dabei herrscht eine relativ schwache, nicht-kovalente Wechselwirkung.
  • Die Elektronen der Teilchen sind immer in Bewegung. Durch diese Ladungsverteilungbilden sich kurzzeitig Dipole und es kommt, ähnlich wie bei Magneten, zu einer Anziehung, beziehungsweise Bindung untereinander.
  • Hat man eine kleine Molekülmasse und dementsprechend eine kleine Berührungsfläche ist die Van der Waals Kraft kleiner als bei einer großen Molekülmasse mit großer Berührungsfläche.
  • technische Nutzung dieses Effekts wird beispielsweise bei der Trennung von Gasgemischen genutzt, da kurzkettige Moleküle bei Erwärmung schneller verdampfen als langkettige
  • prominenteste Beispiel sind die Kohlenwasserstoffe

Werkstoffe und Halbleiter


Metallbindung

  • Bindung von Metallen, welche ihre Valenzelektronen zur Verfügung stellen und somit ein Elektronengas bilden. Dieses Elektronengas kann von allen beteiligten Metallatomen genutzt werden um die Edelgaskonfiguration zu erreichen
  • elektrostatischer Anziehung zwischen Metall-Kationen und ihren frei beweglichen Elektronen, dem Elektronengas.
  • Atome geben Valenzelektrone ab -> gleichmäßig verteilte, frei bewegliche Elektronenwolke („Elektronengas“). Gitter besteht aus Metallkationen (positiv geladene Atomrümpfe). Elektrische Leitfähigkeit entsteht durch freie bewegliche Elektronen (im Leitungsband)

Werkstoffe und Halbleiter

charakteristische Eigenschaften Metalle und  deren  Legierungen 


dank der Metallbindung  mit  vielen freien  Elektronen 

→ gute elektrische Leitfähigkeit, gute Wärmeleitfähigkeit, Metallglanz, Verformungsvermögen, Verfestigungsvermögen, undurchsichtig, geordneter Aufbau, Kristallbildung


Werkstoffe und Halbleiter

Bindungsart 

Metall + Metall

Metallbindung

Werkstoffe und Halbleiter

Metall + Metall → Bindung durch

freie negative Elektronen und positive Atomrümpfe

Werkstoffe und Halbleiter

Bindungsart Metall + Nichtmetall

lonenbindung

Werkstoffe und Halbleiter

Metall + Nichtmetall Bindung durch

Abgabe und Aufnah-me von Elektronen

Werkstoffe und Halbleiter

Bindungsart Nichtmetall + Nichtmetall

Elektronenpaarbindung

Werkstoffe und Halbleiter

Nichtmetall + Nichtmetall Bindung durch

Elektronenpaarbildung

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