Chemie: Von salzartigen Metallen zu maßgeschneiderten Nanoteilchen
Metalle und Salze unterscheiden sich schon äußerlich stark. Die einen sind völlig undurchsichtig, glänzen und lassen sich verformen, während die anderen als Kristalle mehr oder weniger transparent erscheinen und zersplittern, wenn man mit dem Hammer darauf schlägt. Metalle leiten elektrischen Strom, wogegen Salze im festen Zustand Isolatoren sind. Auch chemisch bestehen große Unterschiede. Salze sind Verbindungen – in der Regel zwischen einem Metall und einem oder mehreren Nichtmetallen –, deren Komponenten in einem festen Mengenverhältnis zueinander stehen. Metalle liegen dagegen elementar vor oder sind, wenn es sich um Legierungen handelt, homogene Gemische mit meist hochgradig variablem Anteil der Bestandteile.
Die meisten Salze lösen sich in polaren Flüssigkeiten wie Wasser. Ein bekanntes Beispiel ist Natriumchlorid, gemeinhin als Kochsalz bekannt. Das Natrium hat darin ein Elektron pro Atom an das Chlor abgegeben. In der wässrigen Lösung sowie im Salzkristall liegen deshalb positiv geladene Natrium- und negative Chloridionen vor. Diese bilden im festen Zustand ein Ionengitter, während sie in der Lösung als frei bewegliche Kationen und Anionen auftreten und deshalb elektrischen Strom transportieren können.
Metalle enthalten dagegen keine unterschiedlich geladenen Atome. Vielmehr sind die Bindungselektronen gleichmäßig über den gesamten Festkörper verteilt. Auch in gängigen Legierungen wie Bronze oder Messing gibt es nur geringe Ladungsdifferenzen zwischen den Atomen – in diesem Fall Kupfer und Zinn beziehungsweise Zink. Deshalb lassen sich Metalle in üblichen Lösungsmitteln nicht lösen.
Diese scheinbar so klare Abgrenzung der beiden Stoffklassen wurde jedoch schon Ende des 19. Jahrhunderts erschüttert, als Fortschritte in der Kühltechnik erstmals die Möglichkeit eröffneten, Ammoniak zu verflüssigen, und Chemiker feststellten, dass sich bestimmte Metalle darin auflösen. ...
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