20 Metalle einfach erklärt: Eigenschaften & Anwendungen
Was ist Metall?
Ein Metall ist ein Material, das in frisch präpariertem, poliertem oder gebrochenem Zustand einen glänzenden Eindruck macht und Elektrizität sowie Wärme relativ gut leitet. Metalle sind typischerweise formbar (malleable) oder duktil (ziehfähig). Ein Metall kann ein chemisches Element wie Eisen sein, eine Legierung wie Edelstahl oder eine molekulare Verbindung wie polymeres Schwefelnitrid.
In der Physik gilt allgemein als Metall jede Substanz, die bei absoluter Nulltemperatur Elektrizität leiten kann. Viele Elemente und Verbindungen, die normalerweise nicht als Metalle klassifiziert werden, werden unter hohem Druck metallisch.
Beispielsweise wird das nichtmetallische Jod bei einem Druck zwischen dem 40- und 170.000-fachen des Atmosphärendrucks allmählich zu einem Metall. Umgekehrt können einige als Metalle geltende Materialien zu Nichtmetallen werden: Natrium wird bei einem Druck von fast zwei Millionen Atmosphären zu einem Nichtmetall.
In der Chemie werden zwei Elemente, die in der Physik als spröde Metalle gelten würden – Arsen und Antimon – aufgrund ihrer Chemie (vorwiegend nichtmetallisch für Arsen, zwischen Metallizität und Nicht-Metallizität für Antimon) allgemein als Halbmetalle (Metalloide) anerkannt.
Etwa 95 der 118 Elemente im Periodensystem sind (oder sind wahrscheinlich) Metalle. Die Zahl ist ungenau, da die Grenzen zwischen Metallen, Nichtmetallen und Halbmetallen aufgrund fehlender allgemein anerkannter Definitionen leicht schwanken.
Es gibt Tausende verschiedener Metalltypen, die jeweils für sehr spezifische Anwendungen entwickelt wurden.
Klassifikation von Metallen
Metalle lassen sich nach ihren physikalischen oder chemischen Eigenschaften kategorisieren. Die in den folgenden Unterabschnitten beschriebenen Kategorien umfassen:
- Eisenhaltige (ferrose) und eisenfreie (nicht-ferrose) Metalle
- Spröde Metalle
- Refraktärmetalle (hochschmelzende Metalle)
- Weiße Metalle
- Schwere und leichte Metalle
- Unedle, edle und貴金属 (Edelmetalle)
- Ventilmetalle
1. Eisenhaltige und eisenfreie Metalle
Ferrose Metalle enthalten Eisen, nicht-ferrose Metalle nicht. Die tiefere Antwort: Beide Gruppen besitzen jeweils charakteristische Eigenschaften, die ihre Eignung für bestimmte Anwendungen bestimmen.
Ferrose Metalle
Reines Eisen ist als Konstruktionswerkstoff wenig geeignet, da es zu weich und duktil ist. Beim Erstarren ordnen sich die meisten Eisenatome in geordneten Schichten an; einige jedoch werden fehlausgerichtet und erzeugen Schwachstellen (Versetzungen). Unter Spannung gleiten Atomlagen in diesen Bereichen übereinander, wodurch das Metall sich verformt – das erklärt die Duktilität von weichem Eisen.
Durch Zugabe von Kohlenstoff entstehen Legierungen mit ganz anderen Eigenschaften: die Kohlenstoffstähle. Eine Legierung ist ein Gemisch aus zwei oder mehr chemischen Elementen, wobei das Hauptbestandteil ein Metall ist.
Zu den gängigen ferrosen Metallen zählen Legierungsstahl, Kohlenstoffstahl, Gusseisen und Schmiedeeisen. Sie werden wegen ihrer Zugfestigkeit und Haltbarkeit geschätzt. Anwendungen finden sich in Schiffscontainern, Industrieleitungen, Automobilen, Schienen und vielen Werkzeugen.
Ferrose Metalle haben einen hohen Kohlenstoffgehalt, was sie generell anfällig für Rost bei Feuchtigkeit macht. Zwei Ausnahmen: Schmiedeeisen widersteht Rost durch seine Reinheit, und Edelstahl wird durch Chrom vor Korrosion geschützt.
Die meisten ferrosen Metalle sind magnetisch – nützlich für Motoren und elektrische Anwendungen. Der Kühlschranktürmagnet hält dank ferrosem Metall.
Nicht-ferrose Metalle
Nicht-ferrose Metalle umfassen Aluminium, Kupfer, Blei, Zinn sowie Edelmetalle wie Gold und Silber. Ihr Hauptvorteil gegenüber ferrosen Werkstoffen ist ihre Formbarkeit. Da sie kein Eisen enthalten, sind sie beständiger gegen Rost und Korrosion – ideal für Dachrinnen, Rohre, Dacheindeckungen und Außenschilder. Zudem sind sie nicht magnetisch, was für viele elektronische und Verdrahtungsanwendungen wichtig ist.
2. Spröde Metalle
Obwohl fast alle Metalle formbar oder duktil sind, sind einige – Beryllium, Chrom, Mangan, Gallium und Bismut – spröd. Arsen und Antimon, falls als Metalle zugelassen, sind ebenfalls spröd. Niedrige Werte des Verhältnisses von Volumenelastizitätsmodul zu Scherelastizitätsmodul (Pugh-Kriterium) deuten auf inhärente Sprödigkeit hin.
3. Refraktärmetalle
In Materialwissenschaft, Metallurgie und Ingenieurwesen ist ein Refraktärmetall ein Metall, das außergewöhnlich hitze- und verschleißfest ist. Die gängigste Definition umfasst Niob, Molybdän, Tantal, Wolfram und Rhenium. Alle haben Schmelzpunkte über 2000 °C und hohe Härte bei Raumtemperatur.
4. Weiße Metalle
Weißmetall bezeichnet eine Reihe weißfarbener Metalle (oder ihrer Legierungen) mit relativ niedrigen Schmelzpunkten. Dazu zählen Zink, Cadmium, Zinn, Antimon (hier als Metall gezählt), Blei und Bismut – einige davon sind giftig.
Im britischen Kunsthandel wird der Begriff „white metal“ in Auktionskatalogen für ausländische Silbergegenstände ohne britische Prüfzeichen verwendet, die dennoch als Silber verstanden und entsprechend bewertet werden.
5. Schwere und leichte Metalle
Schwermetall ist jedes relativ dichte Metall oder Metalloide. Spezifischere Definitionen haben sich nicht allgemein durchgesetzt. Einige Schwermetalle haben Nischenanwendungen oder sind giftig; andere sind in Spuren essenziell. Alle übrigen Metalle sind Leichtmetalle.
6. Unedle, edle und Edelmetalle
In der Chemie bezeichnet unedles Metall informell ein Metall, das leicht oxidiert oder korrodiert, z. B. leicht mit verdünnter Salzsäure (HCl) zu einem Metallchlorid und Wasserstoff reagiert. Beispiele: Eisen, Nickel, Blei, Zink. Kupfer gilt als unedel, da es sich relativ leicht oxidiert, obwohl es nicht mit HCl reagiert.
Der Begriff edles Metall wird oft als Gegensatz zum unedlen Metall verwendet. Edle Metalle sind korrosions- und oxidationsbeständig. Sie sind oft Edelmetalle aufgrund ihrer wahrgenommenen Seltenheit. Beispiele: Gold, Platin, Silber, Rhodium, Iridium, Palladium.
In Alchemie und Numismatik steht Edelmetall für Metalle hohen wirtschaftlichen Werts. Ziel der Alchemisten war die Umwandlung unedler in edle Metalle wie Silber und Gold.
Chemisch sind Edelmetalle (wie edle Metalle) weniger reaktiv als die meisten Elemente, besitzen hohen Glanz und hohe elektrische Leitfähigkeit. Bekannteste sind Gold und Silber. Beide haben industrielle Anwendungen, sind aber vor allem für Kunst, Schmuck und Münzprägung bekannt. Weitere Edelmetalle sind die Platingruppenmetalle: Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium und Platin, wobei Platin am meisten gehandelt wird.
7. Ventilmetalle
In der Elektrochemie ist ein Ventilmetall ein Metall, das Strom nur in eine Richtung leitet.
Verschiedene Metalltypen
Metalle lassen sich in zwei Hauptgruppen unterteilen: ferrose Metalle (eisenhaltig) und nicht-ferrose Metalle (eisenfrei).
Folgende Metalltypen werden unterschieden:
- Stahl
- Kohlenstoffstahl
- Legierungsstahl
- Edelstahl
- Eisen (Schmiede- oder Gusseisen)
- Aluminium
- Magnesium
- Kupfer
- Messing
- Bronze
- Zink
- Titan
- Wolfram
- Nickel
- Cobalt
EISEN (Schmiede- oder Gusseisen)
Mit rund 5 % der Erdkruste und als sechsthäufigstes Element im Universum ist Eisen extrem reichlich vorhanden und beliebt. Unlegiertes Eisen ist instabil, reagiert leicht mit Sauerstoff zu Eisenoxid. Zur Stabilisierung wird es oft mit anderen Elementen legiert zu Stahl.
Eisen findet Verwendung in Kochgeschirr: Die poröse Oberfläche in Kombination mit heißem Öl verhindert Anhaften. Aufgrund des hohen Schmelzpunkts wird Gusseisen für Holzöfen genutzt. Als Schwermetall bietet es Steifigkeit und dämpft Vibrationen – daher für Maschinenrahmen und -basen.
Im Hochofen wird Eisen aus Erzen gewonnen. Roheisen aus der ersten Stufe wird weiter zu reinem Eisen veredelt, das in Stählen und anderen Legierungen landet. Fast 90 % der produzierten Metalle sind ferrose Metalle.
Neben der Hauptrolle als Stahlbestandteil weitere Einsatzgebiete:
- Kochgeschirr – poröse Oberfläche lässt Öl einbrennen und erzeugt natürliche Antihaftwirkung
- Holzöfen – Gusseisen hält extrem hohen Temperaturen stand
- Maschinenrahmen und -basen – dieses Schwermetall reduziert Vibrationen und gibt Steifigkeit
STAHL
Reines Eisen ist stärker als viele Metalle, hat aber Nachteile: Es korrodiert leicht, und Korrosionsschutz ist teuer und energieintensiv. Zudem ist es wegen hoher Dichte sehr schwer, was Bau und Wartung erschwert.
Kohlenstoffzugabe mildert diese Schwächen. Das Gemisch aus Eisen und Kohlenstoff (bis ca. 2 % C) heißt Kohlenstoffstahl. Mehr Kohlenstoff macht Eisen fester und verleiht weitere Vorteile.
Stahl ist zweifellos der am häufigsten verwendete Werkstoff der Moderne. Per Definition: Eisen mit Kohlenstoff, Verhältnis ca. 99 % Fe zu 1 % C (variabel).
2017 wurden weltweit über 1,8 Milliarden Tonnen Stahl produziert (die Hälfte in China). Ein afrikanischer Elefant wiegt ca. 5 t. Würde man Elefanten zum Mond stapeln, wäre das Gewicht immer noch geringer als die jährliche Stahlproduktion.
Es gibt viele Stahlsorten. Überblick der Haupttypen:
Kohlenstoffstahl
Basisstahl: Eisen und Kohlenstoff, evtl. winzige Mengen anderer Elemente. Drei Kategorien: niedrig, mittel, hoch. Mehr Kohlenstoff = härter, fester. Weniger = günstiger, weicher, leichter herstellbar.
Hauptanwendung: Baustoff, einfache Maschinenteile, Werkzeuge.
Legierungsstahl
Man könnte es „genetisch modifizierten Stahl“ nennen. Durch Zusatz weiterer Elemente (Mangan, Vanadium, Chrom, Nickel, Wolfram) werden Eigenschaften maßgeschneidert. Trotz Vielfalt meist günstig herzustellen.
Beispiele: Hochleistungszahnräder, korrosionsbeständige Medizinimplantate, druckfeste Pipelines. Als „Arbeitspferd der Metallwelt“ angesehen.
Edelstahl
Technisch eine Legierungsstahlsorte, aber wegen Vielfalt und Menge oft eigene Kategorie. Fokus: Korrosionsbeständigkeit.
Im Wesentlichen Stahl mit nennenswertem Chrom-Anteil. Chrom bildet beim Oxidieren eine ultradünne Barriere, die Rost verlangsamt. Wird die Barriere zerkratzt, bildet sich sofort eine neue.
Allgegenwärtig in Küchen: Messer, Tische, Utensilien, alles was mit Lebensmitteln in Kontakt kommt.
Hinweis: „Edelstahl“ bedeutet nicht rostfrei per se. Unterschiedliche Legierungen bieten verschiedenen Schutz. Bei Salzwasserbedarf besonders korrosionsbeständige Sorten. Alle Edelstahlsorten rosten ohne Pflege.
ALUMINIUM
Aluminium wird primär aus Bauxit gewonnen. Es ist leicht, fest und funktional. Das häufigste Metall der Erde, allgegenwärtig in Anwendungen.
Eigenschaften: Langlebigkeit, Leichtgewicht, Korrosionsbeständigkeit, elektrische Leitfähigkeit, Legierbarkeit mit den meisten Metallen. Nicht magnetisch, gut zerspanbar.
Moderner Werkstoff: Erstmals 1825 hergestellt, Basis für große Errungenschaften. Durch hervorragendes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis maßgeblich für Flug und Mondlandung verantwortlich. Leicht formbar, rostet nicht – ideal für Getränkedosen. Und (wohl am wichtigsten) als dünne Folie für perfektes BBQ von frisch gefangenem Fisch.
Herstellung komplexer als bei anderen Metallen, aber extrem verbreitet. Häufigstes nicht-ferroses Metall der Erde.
Kein Rost, aber Oxidation. Nur Eisen „rostet“ definitionsgemäß. Aluminium korrodiert bei Salzkontakt, nicht bei Wasser – ideal für Süßwasserboote.
MAGNESIUM
Magnesium wiegt ca. 2/3 von Aluminium bei vergleichbarer Festigkeit. Zunehmend verbreitet, meist als Legierung (Hybrid mit spezifischen Eigenschaften, leichter herstellbar).
Beliebt in der Automobilindustrie: Stufe über Aluminium bei gewichtsreduzierter Hochfestigkeit, nicht extrem teurer.
Vorkommen an Performance-Fahrzeugen: Felgen, Motorblöcke, Getriebegehäuse. Nachteile: Korrodiert leichter als Aluminium (auch bei Wasserkontakt). Ca. doppelt so teuer wie Alu, aber schneller in der Fertigung. Magnesium ist leicht entzündlich und brennt extrem heiß – Späne, Feilspäne, Pulver müssen explosionssicher entsorgt werden.
KUPFER
Bei Metallen sind Kupfer und seine Legierungen unverzichtbar. Lange Geschichte dank leichter Formbarkeit. Heute noch industriell wichtig. Nicht in Reinform in der Natur, daher Schmelzen und Extraktion nötig.
Metalle leiten gut, Kupfer herausragend. Aufgrund exzellenter elektrischer Leitfähig (nur Silber ist besser) Einsatz in elektrischen Schaltungen. Auch hervorragende Wärmeleitfähigkeit – daher Kochgeschirr.
Kupfer ist ein „altmodisches“ Metall. Heute oft als Legierung oder in relativ reinem Zustand. Anwendungen: Elektronik, Wasserrohre, riesige Statuen (Freiheitsstatue). Kupfer bildet Patina (Oxidschicht), die weitere Korrosion stoppt – wird grün und hält Jahrhunderte.
Die Freiheitsstatue besteht aus Kupfer, bedeckt von gräulich-blauer Patina.
MESSING
Messing ist Legierung aus Kupfer und Zink. Das gelbliche Metall vielseitig nutzbar. Goldähnliche Farbe beliebt für Dekoration. Häufig an Antikmöbeln als Griffe/Knöpfe.
Zusammensetzung variiert je nach gewünschten elektrischen und mechanischen Eigenschaften. Spuren von Aluminium, Blei, Mangan möglich.
Ideal für Reibungsarme Anwendungen: Schlösser, Lager, Sanitär, Musikinstrumente, Werkzeuge, Armaturen. Unentbehrlich in explosionsgefährdeten Bereichen (kein Funken).
Sehr formbar – lässt sich hämmern und formen. Tolle Eigenschaft: Funkenfrei. Stahlhammer kann Funken schlagen, Messinghammer nicht. Daher Messingwerkzeuge in Bereichen mit brennbaren Gasen/Flüssigkeiten/Pulvern.
BRONZE
Bronze ist Kupferlegierung, aber mit Zinn statt Zink. Zusätze wie Phosphor, Mangan, Silicium, Aluminium verbessern Eigenschaften.
Bronze ist spröde, hart, ermüdungsfest. Gute elektrische/thermische Leitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit. Verwendung: Spiegel, Reflektoren, elektrische Steckverbinder, Schiffsbeschläge (korrosionsbeständig).
Historisch enorm bedeutend (Bronzezeit). Leicht erkennbar: riesige Kirchenglocken. Bronze zäh und stark – reißt/biegt nicht beim Läuten, klingt besser.
Moderne Nutzung: Skulpturen, Federn, Lager, Gitarrensaiten. Bronze war die erste vom Menschen geschaffene Legierung.
ZINK
Zink weit verbreitet, medizinisch und industriell genutzt. Häufig als Beschichtung zum Schutz anderer Metalle: verzinkter Stahl = Stahl in Zink getaucht – verhindert Rost. Auch für Druckguss in Elektro, Hardware, Autoindustrie.
Wegen niedrigem elektrochemischem Potenzial marine Anwendungen: Kathodischer Schutz anderer Metalle. Opferanoden aus Zink schützen Ventile, Leitungen, Tanks.
Interessant: Niedriger Schmelzpunkt = leicht gießbar. Schmelze fließt gut, Gussstücke relativ fest. Leicht wieder einschmelzbar zum Recycling.
TITAN
Wichtiges Konstruktionsmetall: fest, leicht, hohe thermische Stabilität bis 480 °C. Einsatz in Luft- und Raumfahrt. Militärische Ausrüstung. Korrosionsbeständig → Medizin. Auch Chemie- und Sportartikelindustrie.
Erstaunliches modernes Metall. Entdeckt 1791, rein 1910, außerhalb Labors 1932. Häufig (7. häufigstes Metall der Erdkruste), aber schwer zu raffinieren → teuer. Lohnt sich:
Biokompatibel – Körper stößt es nicht ab. Medizinische Implantate oft aus Titan. Höchstes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis aller Metalle → unschätzbar für Fluggeräte.
Titannitrid (Titan + Stickstoff im Hochvakuum) = extrem harte, reibungsarme Beschichtung für Schneidwerkzeuge. Titan kommt natürlich nicht elementar vor, immer gebunden.
WOLFRAM
Wolfram hat höchsten Schmelzpunkt und höchste Zugfestigkeit aller reinen Metalle. Extrem nützlich.
Ca. 50 % geht in Wolframkarbid: extrem hartes Material für Schneidwerkzeuge (Bergbau, Metallbearbeitung), Schleifmittel, Schwergerät. Schneidet problemlos Titan und Hochtemperatur-Superlegierungen.
Name vom schwedischen „tung sten“ = „schwerer Stein“. Dichte ~1,7× Blei. Beliebtes Legierungselement. Hoher Schmelzpunkt → Legierungen für Raketendüsen, die extreme Temperaturen ertragen müssen.
NICKEL
Allgegenwärtiges Element. Hauptanwendung: Edelstahl (erhöht Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit). Fast 70 % des weltweiten Nickels für Edelstahl.
Interessant: US-Fünfcentstück besteht nur zu 25 % aus Nickel. Auch zum Beschichten und Legieren beliebt. Beschichtet Laborgeräte, alles was glatte, polierte Oberfläche braucht.
Name aus deutscher Mittelalter-Folklore: Nickelerz sah wie Kupfererz aus, aber Miner erhalten kein Kupfer – Schuld war ein Kobold namens „Nickel“.
COBALT
Lange für blaue Pigmente in Farben/Farbstoffen genutzt. Heute primär für verschleißfeste, hochfeste Stahllegierungen. Selten eigenständig abgebaut, meist Nebenprodukt bei Kupfer- und Nickelproduktion.
ZINN
Zinn sehr weich und formbar. Legierungselement für Bronze (1/8 Zinn, 7/8 Kupfer). Hauptbestandteil von Zinn (85–99 %). Beim Biegen eines Zinnstabs erklingt ein „Zinnschrei“ – Zwillingsbildung der Kristallstruktur.
BLEI
Blei sehr weich, formbar, dicht, schwer. Niedriger Schmelzpunkt. Gut zerspanbar, korrosionsbeständig. Rohre, Farben waren Anwendungen.
Früher Antiklopfmittel in Benzin. Spät entdeckt: Abbauprodukte verursachen schwere Gesundheitsschäden. Noch immer in Munition, Autobatterien, Strahlenschutz, Gewichten, Kabelummantelung.
1800er: Bleigiftigkeit erkannt. Daher seltener in moderner Zeit, aber lange noch in Farben und Geschossen.
Blei ist Neurotoxin → Hirnschäden, Verhaltensstörungen.
Dennoch moderne Nutzung: Strahlenschutz. Gelegentlich Kupferlegierungen zugesetzt für bessere Zerspanbarkeit. Kupfer-Blei-Mischung verbessert Lagerleistung.
SILIZIUM
Technisch ein Halbmetall (Metalloid): sowohl metallische als auch nichtmetallische Eigenschaften. Sieht metallisch aus: fest, glänzend, biegbar, hoher Schmelzpunkt. Leitet aber Strom schlecht → kein Vollmetall.
Dennoch häufiges Legierungselement. Z. B. Silizium zu Aluminium verbessert Schweißbarkeit.
CHROM
Chrom physisch sehr hart (nach Kohlenstoff und evtl. Diamant). Meist als Legierung zur Festigkeitssteigerung anderer Metalle.
Hoher Schmelzpunkt ~2000 °C. Einzigartige Reflexion → verbessert Oberflächenveredelung.
LITHIUM
Weiches Metall, Alkalimetallgruppe. Silbrig-weißer Glanz. Verbessert Festigkeit von Gläsern und Keramiken.
Metallarten (Liste der Metalle)
Liste der Metalle nach steigender Ordnungszahl.
| Nr. | Ordnungszahl | Symbol | Metallelement |
|---|---|---|---|
| 1 | 3 | Li | Lithium |
| 2 | 4 | Be | Beryllium |
| 3 | 11 | Na | Natrium |
| 4 | 12 | Mg | Magnesium |
| 5 | 13 | Al | Aluminium |
| 6 | 19 | K | Kalium |
| 7 | 20 | Ca | Calcium |
| 8 | 21 | Sc | Scandium |
| 9 | 22 | Ti | Titan |
| 10 | 23 | V | Vanadium |
| 11 | 24 | Cr | Chrom |
| 12 | 25 | Mn | Mangan |
| 13 | 26 | Fe | Eisen |
| 14 | 27 | Co | Cobalt |
| 15 | 28 | Ni | Nickel |
| 16 | 29 | Cu | Kupfer |
| 17 | 30 | Zn | Zink |
| 18 | 31 | Ga | Gallium |
| 19 | 37 | Rb | Rubidium |
| 20 | 38 | Sr | Strontium |
| 21 | 39 | Y | Yttrium |
| 22 | 40 | Zr | Zirconium |
| 23 | 41 | Nb | Niob |
| 24 | 42 | Mo | Molybdän |
| 25 | 43 | Tc | Technetium |
| 26 | 44 | Ru | Ruthenium |
| 27 | 45 | Rh | Rhodium |
| 28 | 46 | Pd | Palladium |
| 29 | 47 | Ag | Silber |
| 30 | 48 | Cd | Cadmium |
| 31 | 49 | In | Indium |
| 32 | 50 | Sn | Zinn |
| 33 | 55 | Cs | Cäsium |
| 34 | 56 | Ba | Barium |
| 35 | 57 | La | Lanthan |
| 36 | 58 | Ce | Cer |
| 37 | 59 | Pr | Praseodym |
| 38 | 60 | Nd | Neodym |
| 39 | 61 | Pm | Promethium |
| 40 | 62 | Sm | Samarium |
| 41 | 63 | Eu | Europium |
| 42 | 64 | Gd | Gadolinium |
| 43 | 65 | Tb | Terbium |
| 44 | 66 | Dy | Dysprosium |
| 45 | 67 | Ho | Holmium |
| 46 | 68 | Er | Erbium |
| 47 | 69 | Tm | Thulium |
| 48 | 70 | Yb | Ytterbium |
| 49 | 71 | Lu | Lutetium |
| 50 | 72 | Hf | Hafnium |
| 51 | 73 | Ta | Tantal |
| 52 | 74 | W | Wolfram |
| 53 | 75 | Re | Rhenium |
| 54 | 76 | Os | Osmium |
| 55 | 77 | Ir | Iridium |
| 56 | 78 | Pt | Platin |
| 57 | 79 | Au | Gold |
| 58 | 80 | Hg | Quecksilber |
| 59 | 81 | Tl | Thallium |
| 60 | 82 | Pb | Blei |
| 61 | 83 | Bi | Bismut |
| 62 | 84 | Po | Polonium |
| 63 | 87 | Fr | Francium |
| 64 | 88 | Ra | Radium |
| 65 | 89 | Ac | Actinium |
| 66 | 90 | Th | Thorium |
| 67 | 91 | Pa | Protactinium |
| 68 | 92 | U | Uran |
| 69 | 93 | Np | Neptunium |
| 70 | 94 | Pu | Plutonium |
| 71 | 95 | Am | Americium |
| 72 | 96 | Cm | Curium |
| 73 | 97 | Bk | Berkelium |
| 74 | 98 | Cf | Californium |
| 75 | 99 | Es | Einsteinium |
| 76 | 100 | Fm | Fermium |
| 77 | 101 | Md | Mendelevium |
| 78 | 102 | No | Nobelium |
| 79 | 103 | Lr | Lawrencium |
| 80 | 104 | Rf | Rutherfordium |
| 81 | 105 | Db | Dubnium |
| 82 | 106 | Sg | Seaborgium |
| 83 | 107 | Bh | Bohrium |
| 84 | 108 | Hs | Hassium |
| 85 | 109 | Mt | Meitnerium |
| 86 | 110 | Ds | Darmstadtium |
| 87 | 111 | Rg | Roentgenium |
| 88 | 112 | Cn | Copernicium |
| 89 | 113 | Nh | Nihonium |
| 90 | 114 | Fl | Flerovium |
| 91 | 115 | Mc | Moscovium |
| 92 | 116 | Lv | Livermorium |
Häufige Fragen (FAQs)
Was ist Metall?
Ein Metall ist ein Material, das frisch präpariert, poliert oder gebrochen glänzend erscheint und Elektrizität sowie Wärme gut leitet. Metalle sind typischerweise formbar oder duktil. Metall kann ein chemisches Element (Eisen), eine Legierung (Edelstahl) oder eine molekulare Verbindung (polymeres Schwefelnitrid) sein.
Welche Metallarten gibt es?
20 verschiedene Metalltypen:
- Stahl: Kohlenstoffstahl, Legierungsstahl, Edelstahl
- Eisen (Schmiede- oder Gusseisen)
- Aluminium
- Magnesium
- Kupfer
- Messing
- Bronze
- Zink
Wie viele Metallarten gibt es?
Etwa 75 % aller bekannten chemischen Elemente sind Metalle. Nach der Royal Society of Chemistry sind 94 Metalle im Periodensystem gelistet.
10 Beispiele für Metalle?
Aluminium, Kupfer, Eisen, Zinn, Gold, Blei, Silber, Titan, Uran, Zink. Bekannte Legierungen: Bronze, Stahl. Die Metallkunde heißt Metallurgie.
Was sind die 3 Hauptkategorien von Metallen?
Ferrose Metalle, nicht-ferrose Metalle und Legierungen. Ferrose Metalle bestehenmostly aus Eisen mit geringen Anteilen anderer Elemente.
5 gängige Metalle?
Aluminium, Cadmium, Chrom, Kupfer, Eisen, Blei, Nickel, Zinn, Zink oder Kombinationen daraus.
Ist Silber ein Metall?
Ja, relativ weich, glänzend. Läuft langsam an (Schwefelverbindungen bilden schwarzes Silbersulfid). Sterlingsilber = 92,5 % Ag, Rest Kupfer oder anderes Metall.
Ist Diamant ein Metall?
Nein. Diamant ist eine Kohlenstoffmodifikation (Allotrop), kein Element. Hoher Brechungsindex → brillanter Glanz.
Was sind die vier Metallgruppen?
Alkalimetalle, Erdalkalimetalle, Übergangsmetalle, basische Metalle.
Wie viele Metalle gibt es?
110 bekannte Elemente, davon 92 natürlich, Rest künstlich. Einteilung: Metalle, Nichtmetalle, Halbmetalle.
10 Nichtmetalle?
17 Nichtmetalle: Wasserstoff, Helium, Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Fluor, Neon, Phosphor, Schwefel, Chlor, Argon, Selen, Brom, Krypton, Jod, Xenon, Radon.
10 Nichtmetalle und ihre Verwendung?
- Sauerstoff – Atmung
- Chlor – Wasseraufbereitung
- Phosphor – Knallkörper
- Stickstoff – Dünger
- Graphit – elektrischer Leiter
- Kalium – Dünger
- Stickstoff – Pflanzenwachstum
5 Halbmetalle?
Sechs gängige: Bor, Silicium, Germanium, Arsen, Antimon, Tellur. Fünf seltener: Kohlenstoff, Aluminium, Selen, Polonium, Astat.
Was ist Metall (Klasse 10)?
Elemente, die Wärme und Strom leiten, formbar und duktil sind. Beispiele: Fe, Al, Ag, Cu, Au, Pt, Pb, K, Na, Ca, Mg.
12 Eigenschaften von Metallen?
- Zu dünnen Blättern hämmерbar (Formbarkeit)
- Duktil (ziehfähig)
- Gute Wärme- und Stromleiter
- Glänzend
- Hohe Zugfestigkeit
- Klingend (sonor)
- Hart
Metall erklären?
Undurchsichtige, glänzende Elemente, gute Wärme-/Stromleiter. Meist formbar, duktil, generell dichter als andere Elementstoffe.
Metalle (Klasse 11)?
Elemente, die poliert, zu Drähten gezogen (duktil), zu Blechen gehämmert (formbar) werden können und gute Wärme-/Stromleiter sind. Z. B. Gold, Silber, Aluminium.
Metalle (Klasse 8)?
Materialien, die hart, glänzend, formbar, duktil, klingend, gute Wärme-/Stromleiter sind. Beispiele: Eisen, Kupfer, Aluminium, Calcium, Magnesium.
Merkmale von Metallen?
Glänzend, formbar, duktil, gute Wärme-/Stromleiter. Weitere: Aggregatzustand: fest bei Raumtemperatur (Ausnahme: Quecksilber flüssig, Gallium an heißen Tagen flüssig).
Unterschied Metalle vs. Nichtmetalle?
Metalle: hart, metallisch glänzende Feststoffe, hohe elektr./therm. Leitfähigkeit, hohe Schmelz-/Siedepunkte. Nichtmetalle: weicher, oft farbig, können fest, flüssig, gasförmig sein.
Wie identifiziert man ein Metall?
Methoden: Oberflächenerscheinung, Funkenprobe, Späneprobe, Magnettest, Härteprüfung. Manchmal reicht Oberflächenoptik.
Woraus besteht Metall?
Die meisten Reinstmetalle (Alu, Silber, Kupfer) stammen aus der Erdkruste. In Erzen – festen Mineralien, meist in Gestein – eingebettet, aus denen das reine Metall extrahiert wird. Eigenschaften lassen sich durch Mischen mit anderen Metallen zu Legierungen verbessern.
Wie entsteht Metall?
Alle auf der Erde gefundenen Metalle entstanden vor Milliarden Jahren. In ultrheißen Sternen fusionierten Wasserstoff und Helium zu schwereren Elementen.
Woher kommen Metalle?
Meiste Reinstmetalle (Alu, Silber, Kupfer) aus Erdkruste. In Erzen – Mineralien in Gestein – eingebettet, Extraktion nötig. Eigenschaften verbesserbar durch Legieren.
Verwendung von Metallen im Alltag?
- Schmuck: Gold, Platin, Silber
- Bau: Eisen, Stahl
- Geschirr: Eisen, Aluminium
- Thermometer: Quecksilber
- Isolationsdrähte: Aluminium
Härtestes künstliches Metall?
Chrom ist das härteste bekannte Metall. Bekannt durch Edelstahl – Chrom ist Hauptbestandteil, daher vielfältig eingesetzt.
Weiterführende Ressourcen:
- Was sind Alkalimetalle im Periodensystem?
- Was sind Nichtmetalle im Periodensystem?
- Wo stehen Halbmetalle im Periodensystem?
- Was ist Metallidentifikation? – Tests & Tipps
- Eigenschaften von Metallen, Nichtmetallen, Halbmetallen
- Was ist ein ferroses Metall?
- Was sind nicht-ferrose Metalle?
- Was ist Metallbeschichtung? – Definition, Arten, Vorteile
- Was ist Metallguss? – Definition, Arten, Verfahren
Metall
- Arten von Stempeln und ihre Anwendungen
- Nichteisenmetalle: Typen, Eigenschaften und industrielle Anwendungen
- Heiß- & Kaltkammer-Druckguss: Verfahren, Werkstoffe & Vorteile
- Zentrifugalguss: Typen (Echt, Halb, Zentrifuge), Funktionsweise & Anwendungen
- 7 Schraubstock-Arten & ihre Anwendungen: Praktischer Leitfaden
- Drehmaschinen meistern: Typen, Klassifizierungen und praktische Anwendungen
- Schleifmaschinen-Typen und Klassifikationen – Der umfassende Überblick
- Metallarten im Überblick: Klassifizierungen und wichtige Eigenschaften
- Schlüsseltypen im Überblick: Einsatzbereiche und Merkmale
- Dornarten in der Werkstatt: Funktionen, Werkstoffe und Best Practices