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Grundbausteine des Lebens – chemische Grundlagen

In der Biologie spielt das Element Kohlenstoff eine herausragende Rolle. Von besonderer Bedeutung ist dabei, dass Kohlenstoffatome vier Außenelektronen aufweisen. Der Bau des Kohlenstoffatoms erlaubt Bindungen mit vielen anderen Atomen. Von großer Relevanz sind in der Organik Atombindungen und zwischenmolekulare Kräfte.

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Wissenstest, Chemische Bindung

Hier kannst du dich selbst testen. So kannst du dich gezielt auf Prüfungen und Klausuren vorbereiten oder deine Lernerfolge kontrollieren.

Multiple-Choice-Test zum Thema „Chemie – Chemische Bindung und Wechselwirkungen zwischen Teilchen“.

Viel Spaß beim Beantworten der Fragen!

WISSENSTEST

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Bändermodell

Die Metallbindung ist eine Art der chemischen Bindung, die durch Anziehungskräfte zwischen Metall-Ionen und freien Elektronen verursacht wird. Die meisten Metalle der Hauptgruppen besitzen nur wenige Außenelektronen. Diese Außenelektronen der Metalle können leicht vom Metall-Atom abgegeben werden, da die Atomkerne auf die Außenelektronen nur geringfügige Anziehungskräfte ausüben. Dadurch entstehen positiv geladene Metall-Ionen und nahezu frei bewegliche Elektronen. Diese frei beweglichen Elektronen ermöglichen die gute elektrische Leitfähigkeit und die hohe Wärmeleitfähigkeit der Metalle.
Um die Bindung von Metallen zu veranschaulichen, gibt es zwei Modelle: das Bändermodell und das Elektronengasmodell.

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Leitung in Metallen

In Metallen sind infolge der Metallbindung frei bewegliche (wanderungsfähige) Elektronen vorhanden. Beim Anlegen einer Spannung und damit beim Vorhandensein eines elektrischen Feldes bewegen sich die Elektronen gerichtet. Der Leitungsvorgang wird durch die Ladungsträgerdichte und die Beweglichkeit der Ladungsträger bestimmt. Diese beiden Größen beeinflussen auch den elektrischen Widerstand. Bei Stromfluss in einem elektrischen Leiter wird stets ein Teil der elektrischen Energie in thermische Energie umgewandelt.
Der Widerstand metallischer Leiter ist temperaturabhängig. Das kann z.B. zum Bau von Metall-Widerstandsthermometern genutzt werden.