4H - §2.3 - Metalen

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 4

Metalen

Wat maakt een metaal tot een metaal?
Wat zijn metalen eigenlijk? 

Welke eigenschappen hebben metalen?

Stroomgeleiding 

stoomgeleiding Ja/nee?

Stof	Vast	Vloeibaar
Zink-chloride
Zink
Kaarsvet

Stroomgeleiding

2 voorwaarden voor stroomgeleiding:

1. De stof moet bestaan uit geladen deeltjes
2. De geladen deeltjes moeten kunnen bewegen

Stroomgeleiding

Stof	Vast	Vloeibaar	Metaal (m) / niet- metaal (nm)?	Soort stof
Zink-chloride	Nee	Ja	m+ nm	Zout
Zink	Ja	Ja	m	Metaal
Kaarsvet	Nee	Nee	nm	Moleculaire stof

Natrium-atoom

De elektronegativiteit van metalen is relatief laag. Elektronegativiteit zegt iets over hoe hard een atoom trekt aan zijn elektronen. Metalen willen dus graag een elektron afstaan. De elektronegativiteit van de elementen kun je terugvinden in tabel 40A van je Binas.

Stel je voor..

je hebt een materiaal van alleen maar natrium-atomen. 

Elk natrium-atoom wil graag het elektron afstaan, maar het elektron kan niet naar een ander element. 

Het valentie-elektron kan hierdoor vrij bewegen tussen de natrium-atomen

Metalen (macro)

Metaalrooster: atoomresten en vrije elektronen (micro)

Atoommodel

Metaalrooster

Metaalrooster

• Een metaalrooster ontstaat doordat de metaalatomen elektronen loslaten, waardoor ze veranderen in positieve ionen. 
• De vrije elektronen bewegen langs de positieve ionen, waardoor er een aantrekkingskracht ontstaat tussen de positieve en negatieve geladen deeltjes.
• Daardoor zit een metaalrooster stevig in elkaar.
  

• Metalen kun je buigen zonder ze te breken. 
  
• In het metaalrooster verschuiven de positieve ionen ook ten opzichte van elkaar, maar er verandert eigenlijk niets. 
  

Waarom zijn metalen buigzaam?

De aantrekking tussen de negatieve vrij bewegende elektronen en de positieve ionen in het rooster noemen we een metaalbinding. Deze binding is vrij sterk. Hierdoor hebben over het algemeen metalen een hoog smelt- en kookpunt. 

Eigenschappen van Metalen

Metalen staan makkelijk een elektron af. Hierdoor hebben metalen vrije elektronen in die de kernen in een rooster drukken. Het gevolg hiervan is dat metalen kenmerkende gemeenschappelijke eigenschappen hebben:

•     Ze geleiden goed elektriciteit d.m.v. de elektronen
•     Ze geleiden goed warmte d.m.v. de elektronen
•     Ze hebben een typische metaalglans  
•     Goed vervormbaar
•     Ze hebben bijna altijd een hoog smelt- en kookpunt. 

Van onedele naar edele metalen

Corrosie (ijzer roest)

 Een edelmetaal is een metaal dat niet of weinig kan worden aangetast door oxidatie. Als een metaal oxideert wordt het dof het glimt dan niet meer. Als een ijzeren staaf doorsnijdt glimt het maar als het oxideert (roest) wordt het bruin.

De reactievergelijking van het roesten van ijzer:

4 Fe(s) + 3 O₂ (g) → 2 Fe₂O₃ (s).  

Hoe groter het verschil in elektronegativiteit met zuurstof hoe makkelijker het metaal oxideert. 

Legering (metaalmengsel)

Hardheid (vervormbaarheid)

Brosheid ( breekbaarheid

Breinkraker....

1. Kwik is metaal dat vloeibaar is bij kamertemperatuur. Gallium smelt bij 29.8 °C. Ook in vloeibare fase is de aantrekkingskracht tussen de atomen groot. – Verklaar met behulp van de vrij bewegende elektronen waarom vloeibare metalen bij elkaar blijven.

2. Wolfraam is het metaal met het hoogste kookpunt. Waarom heeft       
     wolfraam het hoogste kookpunt? – Probeer te kijken naar
     elektronegativiteit, aantal elektronenschillen, atoommassa en radius.

Huiswerk

Lezen                § 2.3 

maken              opdrachten 1 t/m 9 + 11
   [online]                   (eventueel 10)

Welke soort metalen corroderen goed?

1. Edele
2. Onedele
3. Zeer onedele
4. Legeringen

Hoe noem je een afgekoeld mengsel van gesmolten metalen?

Waaruit bestaat een metaalbinding?

1. Vrije ionen
2. Positieve ionen
3. Vrije elektronen
4. Ionen en elektronen