Metalle und ihre Eigenschaften

Metalle Übersicht

In der Antike kannte man die sieben Metalle: Gold, Silber, Kupfer, Zinn, Blei, Eisen, Quecksilber. Diesen sieben Metallen ordnete man Planeten, Gottheiten, Wochentage zu.

Metall Planet Gottheit Wochentag Symbol
Gold Sonne Sol Sonntag Sonne
Silber Mond Diana Montag Mond
Eisen Mars Mars Dienstag Mars
Quecksilber Merkur Merkur Mittwoch Merkur
Zinn Jupiter Jupiter Donnerstag Jupiter
Kupfer Venus Venus Freitag Venus
Blei Saturn Saturn Samstag Saturn

Leicht- und Schwermetalle

Metalle werden aufgrund ihrer Eigenschaften unterschieden. Zum Beispiel aufgrund ihrer Dichte. Sie unterteilt die Metalle in Leicht- und Schwermetalle. Schwermetalle sind in Form ihrer chemischen Verbindung oft giftig. Blei oder Quecksilber sind weitläufig bekannt.

Edle und unedle Metalle

Eine andere Einteilung erfolgt aufgrund ihrer Korrisionsbeständigkeit. Unedle Metalle unterliegen ihr mehr oder weniger stark, Edelmetalle wie Silber, Blei oder Gold sind hingegen sehr korriosionsbeständig.

Magnetismus

Ein weiterer wichtiger Punkt sind die magnetischen Eigenschaften von Metallen.

Gediegene Metalle und Erze

Wenige Metalle kommen „gediegen” vor, das heisst, dass sie mit sehr hoher Reinheit fast in elementarer Form vorliegen. Aber die meisten Metalle werden aus ihren Erzen gewonnen, das sind Mineralien, in denen die Metalle als chemische Verbindungen enthalten sind und meist im Bergbau gefördert werden. Das reine Metall wird nach aufwendigen Trennverfahren und verschiedenen chemischen Reaktionen aus den Verbindungen separiert oder heutzutage aus Altmetallvorkommen recycelt.

Legierungen

Die meisten Metalle sind in ihrer reinen Form für die Verwendung zu weich und werden deshalb fast immer in Metallmischungen verwendet. Diese Mischungen werden auch als Legierungen bezeichnet. Man erhält sie, indem man verschiedene Metalle zusammenschmilzt. Die bekanntesten Legierungen sind Bronze und Messing, die sich aus Kupfer und Zinn bzw. Zink zusammensetzen und mit ihren Namen ganze Menschheitsepochen benannt haben.

Die wichtigsten Metalle

Die wichtigsten Metalle sind Blei, Eisen, Gold, Kupfer, Platin, Quecksilber, Titan, Zink und Zinn, die alle eine beeindruckende Vielfalt an Eigenschaften aufweisen und dementsprechend in den verschiedensten Anwendungsbereichen ihre Verwendung finden.

Übersicht über die Metalle, ihre Eigenschaften und Verwendung

Metall Abk. Nr. Dichte Schmelzpunkt Verwendung
Aluminium  Al
13
2.70
660
bedeutendstes Leichtmetall
Beryllium  Be
4
1.86
1278
Legierungen, vor allem mit Kupfer und Aluminium; Atomwaffen (Neutronenreflektor)
Bismut  Bi
83
9.78 271,3 °C Legierungen
Blei  Pb
82
11.4
327,43 °C Legierungen, Bleiakkumulator, Lote, Korrosionsschutz, Gewicht
Cadmium  Cd
48
8.64
321
Bestandteil von Akkumulatoren
Chrom  Cr
24
7.14 1907 °C Legierungsbestandteil (Chrom-Vanadium-Stahl, Chrom-Nickel-Stahl, Chrom-Molybdänstahl), Überzugsmetall
Eisen  Fe
26
7.86
1635
wichtigster metallischer Werkstoff (Stahl, Gusseisen), viele Legierungen
Gallium  Ga
31
6.0
30 °C
Thermometer
Gold  Au 79 19.32 1064,18 °C Schmuckmetall, Blattgold, Elektrotechnik, Wertanlage, Währungsabsicherung
Indium  In 49 7.31 156,60 °C Indiumdichtung, Lote
Iridium  Ir 77 22.56 4130 °C Elektroden, Zündkerzen
Kalium  K 19 0,856 63,38 °C legiert mit Natrium als Kühlmittel in Kernreaktoren
Cobalt  Co 27 8.90 1495 °C Magnete
Kupfer   29 8.92 1084,62 °C Elektrotechnik (zweithöchste Leitfähigkeit nach Silber), Bronze, Messing
Magnesium  Mg 12 1.738 650 °C für besonders leichte Werkstücke; Einweg-Blitzbirnen bzw. Blitzlichtpulver
Mangan  Mn 25 7.43 1246 °C Legierungsbestandteil (Mangan-Stahl)
Molybdän  Mo 42 10.28 2623 °C Legierungsbestandteil (Molybdän-Stahl) zur Erhöhung der Warmfestigkeit
Natrium  Na 11 0.97 97,72 °C legiert mit Kalium als Kühlmittel in Kernreaktoren
Nickel  Ni 28 8.91 1455 °C Legierungen (Nickel-Eisen, Nickel-Chrom, Nickel-Kupfer etc.), Legierungsbestandteil (Chrom-Nickel-Stahl), Magnete
Osmium  Os 76 22.59 3130 °C früher in Glühlampen
Palladium  Pd 46 11.99 1554,9 °C Katalyse, Wasserstoffspeicherung
Platin  Pt 78 21.45 1768,3 °C Schmuckmetall, Katalyse, eines der wertvollsten Metalle
Quecksilber  Hg 80 13,55 −38,83 °C Thermometer, Kompaktleuchtstofflampen
Rhodium  Rh 45 12.38 1964 °C Schmuckmetall
Ruthenium  Ru 44 12.37 2334 °C Katalysator, Erhöhung des Härtegrades von Platin und Palladium
Silber  Ag 47 10.49 961,78 °C Schmuckmetall, Fotografie
Tantal  Ta 73 16.65 3017 °C Kondensatoren
Titan  Ti 22 4.50 1668 °C für Leichtbauweise ohne Rücksicht auf die Kosten, Schmuck
Uran  U 92 19.16 1133 °C Kernreaktoren, Radioaktivität, Geschosse
Vanadium  V 23 6.11 1910 °C Legierungsbestandteil (Chrom-Vanadium-Stahl) für wärmefeste Stähle, Katalysator zur Synthese von Schwefelsäure (Vanadium-(V)-Oxid)
Wolfram  W 74 19.25 3422 °C Glühlampen (höchster Schmelzpunkt aller Metalle), Spezialstähle, Kugelschreiberminen (Kugeln)
Zink  Zn 30 7.14 419,53 °C Legierungsbestandteil (Messing), Zinkdruckgussteile (Zamak-Legierung), Verzinkung von Stahlteilen (Feuerverzinken, Bandverzinken)
Zinn  Sn 50 5.769
7.265
231,93 °C Legierungsbestandteil (Bronze), Lote (Lötzinn), Weißblech, Zinnfiguren
Zirconium  Zr 40 6.501 1857°C Hülle für Brennstäbe im Kernkraftwerk