Metalle bilden die größte Gruppe der chemischen Elemente, denn etwa 80 % aller Elemente sind Metalle. Sie sind im Allgemeinen gute elektrische Leiter und ebenfalls gute Wärmeleiter. Metalle zeichnen sich äußerlich durch ihren metallischen Glanz und ihre gute Verformbarkeit aus.
Man unterteilt die Metalle nach der Dichte in Schwermetalle und Leichtmetalle, nach der Reaktivität in Edelmetalle und unedle Metalle.
Die Verbindungen oder auch Lösungen von verschiedenen Metallen miteinander heißen Legierungen. Diese haben dann andere physikalische und chemische Eigenschaften als die reinen Metalle. Insbesondere die Härte von Legierungen ist teilweise um ein Vielfaches höher.
Zudem sind die Legierungen beständiger gegen Korrosion als die reinen Metalle. Reine Metalle werden hauptsächlich bei der Herstellung elektrischer Leitungen verwendet. Da die Leitfähigkeit bei reinen Metallen am größten ist, finden hierfür unlegierte Metalle, vor allem Kupfer, aber auch Aluminium, Verwendung.
Viele Metalle sind wichtige Werkstoffe. Unsere moderne Welt wäre ohne Metalle nicht vorstellbar. Daher werden Phasen der Menschheitsentwicklung nach den verwendeten Werkstoffen als Steinzeit, Bronzezeit und Eisenzeit bezeichnet.
Man unterteilt die Metalle nach der Dichte in Schwermetalle und Leichtmetalle, nach der Reaktivität in Edelmetalle und unedle Metalle.
Die Verbindungen oder auch Lösungen von verschiedenen Metallen miteinander heißen Legierungen. Diese haben dann andere physikalische und chemische Eigenschaften als die reinen Metalle. Insbesondere die Härte von Legierungen ist teilweise um ein Vielfaches höher.
Zudem sind die Legierungen beständiger gegen Korrosion als die reinen Metalle. Reine Metalle werden hauptsächlich bei der Herstellung elektrischer Leitungen verwendet. Da die Leitfähigkeit bei reinen Metallen am größten ist, finden hierfür unlegierte Metalle, vor allem Kupfer, aber auch Aluminium, Verwendung.
Viele Metalle sind wichtige Werkstoffe. Unsere moderne Welt wäre ohne Metalle nicht vorstellbar. Daher werden Phasen der Menschheitsentwicklung nach den verwendeten Werkstoffen als Steinzeit, Bronzezeit und Eisenzeit bezeichnet.
Aluminium
chrom
Eisen
Gold
Kupfer
Mangan
Molybdän
Platin
Quecksilber
Silber
Zink
Zinn
Aluminium
Chemisches Zeichen: Al
Lateinisch: alumen (Alaun)
Reines Aluminium ist ein silberweißes, relativ weiches Leichtmetall. Es ist sehr gut dehnbar und lässt sich gut verformen und sogar zu sehr dünnen Folien auswalzen.
Wegen seiner geringen Dichte wird es häufig als Bau- und Konstruktionsmaterial für leichte Bauteile verwendet. Aluminium hat eine niedrige Schmelztemperatur und besitzt eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit und eine gute Wärmeleitfähigkeit.
Es kommt nur in Form seiner chemischen Verbindungen vor (Feldspat, Glimmer, Aluminiumsilicat). Das wichtigste Aluminiumerz ist das im Bild gezeigte Bauxit.
Das Metall steht in der Elementhäufigkeit mit einem Anteil von 7,57% an dritter Stelle.
Wegen seiner geringen Dichte wird es häufig als Bau- und Konstruktionsmaterial für leichte Bauteile verwendet. Aluminium hat eine niedrige Schmelztemperatur und besitzt eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit und eine gute Wärmeleitfähigkeit.
Es kommt nur in Form seiner chemischen Verbindungen vor (Feldspat, Glimmer, Aluminiumsilicat). Das wichtigste Aluminiumerz ist das im Bild gezeigte Bauxit.
Das Metall steht in der Elementhäufigkeit mit einem Anteil von 7,57% an dritter Stelle.
Chrom
Chemisches Zeichen: Cr
Griechisch: chromos (Farbe)
Chrom ist ein silber glänzendes, zähes Schwermetall.
Es wird häufig wegen seines schönen Aussehens zum Verkleiden von Gegenständen wie Radkappen, Stoßstangen oder Küchengeräten verwendet.
Das Element kommt in der Natur mit Ausnahme von Meteoriten nicht elementar vor. Das wichtigste Chromerz ist der im nebenstehenden Bild gezeigte Chromit.
Chrom steht in der Elementhäufigkeit an 20. Stelle.
Das Element kommt in der Natur mit Ausnahme von Meteoriten nicht elementar vor. Das wichtigste Chromerz ist der im nebenstehenden Bild gezeigte Chromit.
Chrom steht in der Elementhäufigkeit an 20. Stelle.
Eisen
Chemisches Zeichen: Fe
Lateinisch: ferrum ("Kräftig, hart, schwer")
Eisen ist ein silberweiß glänzendes, gut dehnbares und relativ weiches Schwermetall.
Eisen und seine Legierungen (Stähle) sind die häufigsten Gebrauchsmetalle unserer Zeit. Reines Eisen rostet, wenn es längere Zeit feuchter Luft ausgesetzt ist. In der Natur kommt es − außer in Meteoriten − nicht elementar vor.
Es gibt zahlreiche Eisenverbindungen, von denen einige als Erze bedeutungsvoll sind, wie der im Bild gezeigte Hämatit (Roteisenstein) oder Goethit (Nedeleisenerz).
Eisen steht mit 4,7% an vierter Stelle der Elementhäufigkeit
Eisen und seine Legierungen (Stähle) sind die häufigsten Gebrauchsmetalle unserer Zeit. Reines Eisen rostet, wenn es längere Zeit feuchter Luft ausgesetzt ist. In der Natur kommt es − außer in Meteoriten − nicht elementar vor.
Es gibt zahlreiche Eisenverbindungen, von denen einige als Erze bedeutungsvoll sind, wie der im Bild gezeigte Hämatit (Roteisenstein) oder Goethit (Nedeleisenerz).
Eisen steht mit 4,7% an vierter Stelle der Elementhäufigkeit
Gold
Chemisches Zeichen: Au
Lateinisch: aurum (Gold)
Gold ist ein weiches, sehr dehnbares, gelb glänzendes Edelmetall von hoher Dichte.
Das Metall lässt sich zu Blattgold auswalzen und besitzt dann nur noch eine Dicke von ca. 1 Mikrometer. Gold ist ein sehr guter Leiter für Elektrizität und Wärme und äußerst beständig gegen Korrosion.
Die im nebenstehenden Bild gezeigten Nuggets stammen ursprünglich aus Quarzgängen, die bei der Verwitterung vom Wasser in Flusssande weggewaschen wurden. Von dort können sie durch "Goldwaschen" herausgesucht werden.
Gold gehört zu den seltenen Elementen und steht vor Platin an 75. Stelle der Elementhäufigkeit.
Das Metall lässt sich zu Blattgold auswalzen und besitzt dann nur noch eine Dicke von ca. 1 Mikrometer. Gold ist ein sehr guter Leiter für Elektrizität und Wärme und äußerst beständig gegen Korrosion.
Die im nebenstehenden Bild gezeigten Nuggets stammen ursprünglich aus Quarzgängen, die bei der Verwitterung vom Wasser in Flusssande weggewaschen wurden. Von dort können sie durch "Goldwaschen" herausgesucht werden.
Gold gehört zu den seltenen Elementen und steht vor Platin an 75. Stelle der Elementhäufigkeit.
Kupfer
Chemisches Zeichen: Cu
Lateinisch: cuprum ("Erz aus Zypern")
Kupfer ist ein rot glänzendes Buntmetall. Wegen seiner hohen elektrischen Leitfähigkeit wird es häufig für Stromkabel verwendet.
Auch viele Dächer, Brauereikessel, Wasserleitungen und Kunstgegenstände sind aus Kupfer. Große Bedeutung hat Kupfer auch in seinen Legierungen wie Rotgold, Messing, Bronze und Neusilber.
Aus Kupfererzen kann das Kupfer gewonnen werden. Im Bild gezeigt wird reines, elementares Kupfer.
Mit einem Massenanteil von 0,01% steht Kupfer an 25. Stelle der Elementhäufigkeit in der Erdhülle.
Auch viele Dächer, Brauereikessel, Wasserleitungen und Kunstgegenstände sind aus Kupfer. Große Bedeutung hat Kupfer auch in seinen Legierungen wie Rotgold, Messing, Bronze und Neusilber.
Aus Kupfererzen kann das Kupfer gewonnen werden. Im Bild gezeigt wird reines, elementares Kupfer.
Mit einem Massenanteil von 0,01% steht Kupfer an 25. Stelle der Elementhäufigkeit in der Erdhülle.
Mangan
Chemisches Zeichen: Mn
Französisch: manganèse ("Schwarze Magnesia")
Reines Mangan ist ein graues Schwermetall, von sehr harter und spröder Konsistenz.
Mangan ist ein schlechter Leiter von Elektrizität und Wärme, die elektrische Leitfähigkeit beträgt nur 0,86% des Silbers.
Mangan ist ein relativ unedles Metall. Es tritt in der Natur nicht elementar auf, kommt aber in zahlreichen Erzen in chemisch gebundener Form vor. Das wichtigste Manganerz ist der im nebenstehenden Bild gezeigte Pyrolusit.
Mangan steht in der Elementhäufigkeit an 14. Stelle und gehört damit zu den relativ häufigen Elementen in der Erdkruste.
Mangan ist ein schlechter Leiter von Elektrizität und Wärme, die elektrische Leitfähigkeit beträgt nur 0,86% des Silbers.
Mangan ist ein relativ unedles Metall. Es tritt in der Natur nicht elementar auf, kommt aber in zahlreichen Erzen in chemisch gebundener Form vor. Das wichtigste Manganerz ist der im nebenstehenden Bild gezeigte Pyrolusit.
Mangan steht in der Elementhäufigkeit an 14. Stelle und gehört damit zu den relativ häufigen Elementen in der Erdkruste.
Molybdän
Chemisches Zeichen: Mo
Griechisch: molybdaena (Bleiglanz)
Molybdän ist ein zinnweißes, relativ hartes und sprödes Schwermetall.
Es ist gut verform- und dehnbar und besitzt eine hohe Festigkeit. Aufgrund dieser Eigenschaften wird es häufig zu Drähten und Blechen verarbeitet. Molybdän besitzt eine sehr hohe Schmelz- und Siedetemperatur. Zudem ist Molybdän als lebensnotwendiges Spurenelement bekannt.
Elementar kommt es in der Natur nicht vor. Das wichtigste Molybdänmineral ist der im Bild gezeigte Molybdänglanz (Molybdänit).
Das Metall steht in der Elementhäufigkeit mit einem Anteil von 0,0014% an Stelle 39.
Es ist gut verform- und dehnbar und besitzt eine hohe Festigkeit. Aufgrund dieser Eigenschaften wird es häufig zu Drähten und Blechen verarbeitet. Molybdän besitzt eine sehr hohe Schmelz- und Siedetemperatur. Zudem ist Molybdän als lebensnotwendiges Spurenelement bekannt.
Elementar kommt es in der Natur nicht vor. Das wichtigste Molybdänmineral ist der im Bild gezeigte Molybdänglanz (Molybdänit).
Das Metall steht in der Elementhäufigkeit mit einem Anteil von 0,0014% an Stelle 39.
Platin
Chemisches Zeichen: Pt
Spanisch: platina ("kleines Silber")
Platin ist silbrig glänzend, sehr zäh und relativ weich. Es ist ein Schwermetall.
Platin ist stabiler als Gold und wird daher oft für Fassungen von teuren Edel- und Schmucksteinen verwendet. Das Metall ist gut bearbeitbar, man stellt feine Drähten und Folien damit her.
Natürliches Platin kommt meist zusammen mit anderen sogenannten "Platinmetallen" vor. Zu dieser Gruppe von Metallen gehören fünf Metalle – Iridium, Osmium, Palladium, Rhodium und Ruthenium –, die in ihrem chemischen Verhalten dem Platin so ähneln, dass die Trennung und Reindarstellung von Platin ursprünglich nur unter großem Aufwand erfolgen konnte.
Im nebenstehenden Foto ist ein würfelförmiger Platinkristall zu sehen.
Platin ist stabiler als Gold und wird daher oft für Fassungen von teuren Edel- und Schmucksteinen verwendet. Das Metall ist gut bearbeitbar, man stellt feine Drähten und Folien damit her.
Natürliches Platin kommt meist zusammen mit anderen sogenannten "Platinmetallen" vor. Zu dieser Gruppe von Metallen gehören fünf Metalle – Iridium, Osmium, Palladium, Rhodium und Ruthenium –, die in ihrem chemischen Verhalten dem Platin so ähneln, dass die Trennung und Reindarstellung von Platin ursprünglich nur unter großem Aufwand erfolgen konnte.
Im nebenstehenden Foto ist ein würfelförmiger Platinkristall zu sehen.
Quecksilber
Chemisches Zeichen: Hg
Griechisch-lateinisch: hydrargyrum ("flüssiges Silber")
Quecksilber ist grau-silbrig glänzend und bei Raumtemperatur flüssig. Es ist ein Schwermetall.
Die thermische und die elektrische Leitfähigkeit von flüssigem Quecksilber ist nicht sehr gut. Quecksilber erstarrt bei -38.9 °C zu einem festen Metall. Es ist in diesem Zustand sehr weich und gut dehnbar. Wegen des sehr niedrigen Schmelzpunktes eignet sich Quecksilber für Temperaturmessgeräte.
In kleinen Mengen ist das Element überall auf der Erde verteilt, beispielsweise im Meerwasser oder in vulkanischen Gasen. Abbauwürdige Erzvorkommen sind jedoch relativ selten. Das wichtigste Quecksilbererz ist der Zinnober. Im Bild dargestellt ist metallisches, flüssiges Quecksilber.
Quecksilber kommt in der Natur nur selten vor, es steht in der Elementhäufigkeit an 62. Stelle.
Die thermische und die elektrische Leitfähigkeit von flüssigem Quecksilber ist nicht sehr gut. Quecksilber erstarrt bei -38.9 °C zu einem festen Metall. Es ist in diesem Zustand sehr weich und gut dehnbar. Wegen des sehr niedrigen Schmelzpunktes eignet sich Quecksilber für Temperaturmessgeräte.
In kleinen Mengen ist das Element überall auf der Erde verteilt, beispielsweise im Meerwasser oder in vulkanischen Gasen. Abbauwürdige Erzvorkommen sind jedoch relativ selten. Das wichtigste Quecksilbererz ist der Zinnober. Im Bild dargestellt ist metallisches, flüssiges Quecksilber.
Quecksilber kommt in der Natur nur selten vor, es steht in der Elementhäufigkeit an 62. Stelle.
Silber
Chemisches Zeichen: Ag
Lateinisch: argentum (Silber)
Silber ist ein hell glänzendes Edelmetall. Es ist relativ weich und gut dehnbar.
Es kann zu feinen Folien aus Blattsilber ausgewalzt werden. Silber besitzt die beste thermische und elektrische Leitfähigkeit aller Metalle. Aus Silber werden Schmuckstücke, Münzen oder Bestecke hergestellt. An der Luft läuft Silber mit der Zeit schwarz an, da es sich mit Schwefelverbindungen zu schwarzem Silbersulfid umsetzt.
Chemisch gebundene Silberatome kommen in Silbererzen vor. Mindestens 129 verschiedene Silbermineralien sind bekannt, darunter die Silbererze "Silberglanz" (Akanthit = Silbersulfid) oder der im Foto gezeigte Pyrargyrit.
Silber ist ein seltenes Element, jedoch kommt es in der Natur noch ca. 20 Mal häufiger als Gold vor und steht an 67. Stelle der Elementhäufigkeit.
Es kann zu feinen Folien aus Blattsilber ausgewalzt werden. Silber besitzt die beste thermische und elektrische Leitfähigkeit aller Metalle. Aus Silber werden Schmuckstücke, Münzen oder Bestecke hergestellt. An der Luft läuft Silber mit der Zeit schwarz an, da es sich mit Schwefelverbindungen zu schwarzem Silbersulfid umsetzt.
Chemisch gebundene Silberatome kommen in Silbererzen vor. Mindestens 129 verschiedene Silbermineralien sind bekannt, darunter die Silbererze "Silberglanz" (Akanthit = Silbersulfid) oder der im Foto gezeigte Pyrargyrit.
Silber ist ein seltenes Element, jedoch kommt es in der Natur noch ca. 20 Mal häufiger als Gold vor und steht an 67. Stelle der Elementhäufigkeit.
Zink
Chemisches Zeichen: Zn
Lateinisch: zinkum ("zackige Gestalt von Erzen")
Zink ist ein dunkelgrau glänzendes Schwermetall.
Zink ist ziemlich spröde, wird aber bei einer Temperatur von 120 °C bis 220 °C weich und dehnbar und lässt sich dann gut zu Blechen auswalzen. In dieser Form wird es oft als Dachabdeckung verwendet. Auch Regenrinnen und Gebrauchsgegenstände wie beispielsweise Gießkannen sind häufig aus Zink. Beim Verzinken überzieht man eiserne Werkstoffe mit einer Zinkschicht, um eine bessere Korrosionsbeständigkeit zu erreichen.
In der Natur findet sich Zink nicht in elementarer Form. Wichtige Zinkerze sind die im Foto gezeigte Zinkblende und der Zinkspat.
Mit einem Massenanteil von 0,012% steht Zink an 24. Stelle der Elementhäufigkeit in der Erdhülle.
Zink ist ziemlich spröde, wird aber bei einer Temperatur von 120 °C bis 220 °C weich und dehnbar und lässt sich dann gut zu Blechen auswalzen. In dieser Form wird es oft als Dachabdeckung verwendet. Auch Regenrinnen und Gebrauchsgegenstände wie beispielsweise Gießkannen sind häufig aus Zink. Beim Verzinken überzieht man eiserne Werkstoffe mit einer Zinkschicht, um eine bessere Korrosionsbeständigkeit zu erreichen.
In der Natur findet sich Zink nicht in elementarer Form. Wichtige Zinkerze sind die im Foto gezeigte Zinkblende und der Zinkspat.
Mit einem Massenanteil von 0,012% steht Zink an 24. Stelle der Elementhäufigkeit in der Erdhülle.
Zinn
Chemisches Zeichen: Sn
Lateinisch: stannum (Zinn)
Zinn ist ein silberweiß glänzendes Schwermetall.
Es ist relativ weich und lässt sich zu hauchdünnen Folien auswalzen (früher "Stanniol" genannt). In der Elektrotechnik wird es als Lötzinn verwendet, um elektrisch gut leitende Kontakte dauerhaft herzustellen.
In der Natur kommt es nur sehr selten in reinem Zustand vor. Ein wichtiges Zinnerz ist der in der Abbildung gezeigte, rötlichbraune bis schwarze Zinnstein (Cassiterit).
Mit einem Massenanteil von 0,0035% steht Zinn an 30. Stelle der Elementhäufigkeit in der Erdhülle.
Es ist relativ weich und lässt sich zu hauchdünnen Folien auswalzen (früher "Stanniol" genannt). In der Elektrotechnik wird es als Lötzinn verwendet, um elektrisch gut leitende Kontakte dauerhaft herzustellen.
In der Natur kommt es nur sehr selten in reinem Zustand vor. Ein wichtiges Zinnerz ist der in der Abbildung gezeigte, rötlichbraune bis schwarze Zinnstein (Cassiterit).
Mit einem Massenanteil von 0,0035% steht Zinn an 30. Stelle der Elementhäufigkeit in der Erdhülle.
