-1- Da wären die Elemente: Nr. 13 Aluminium, Al Nr. 47 Silber, Ag (lat. Argentum) Nr. 79 Gold, Au (lat. Aurum) -2-

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1 -1- Da wären die Elemente: Nr. 13 Aluminium, Al Nr. 47 Silber, Ag (lat. Argentum) Nr. 79 Gold, Au (lat. Aurum) Actinium, Ac kommt in der Natur nur in Spuren vor. Americium, Am gehört zu den Actiniden und wurden erst nach 1940 künstlich erzeugt. Es wurde nach dem Land in dem es entdeckt wurde nämlich Amerika benannt. -2- Reine farbige Metalle sind nur das rötliche Kupfer und das gelbliche Gold. Alle anderen Metalle sind silbrig glänzend. Das hängt mit ihrer Oberfläche zusammen, die das Licht auf eine besondere Art aufnimmt und wieder zurückwirft. Es gibt auch noch Messing und Bronze, die golden erscheinen. Das sind aber keine reinen Metalle, sondern Legierungen aus verschiedenen Metallen. Wenn man ganz feines Metallpulver hat kann das wie im Fall des Silbers schwarz erscheinen alles Licht wird dann absorbiert. (Das macht man sich bei der schwarz-weiß Fotographie zunutze!)

2 Die Reihe lautet: -3- Platin Gold Silber Kupfer Der Wert eines Metalles setzt sich zusammen aus der Häufigkeit mit der es vorkommt und dem Aufwand, den man betreiben muß um es zu gewinnen. An der Börse gibt es so genannte Rohstoffbörsen. Hier werden die Preise der Metalle ausgehandelt. Sie verändern sich täglich. Dennoch werden viele Edelmetalle auch als Geldanlage genutzt. Der größte Goldschatz der Welt liegt dabei in der Federal Reserve Bank in New York und wiegt Tonnen! -4- Die Reihe lautet: Platin 21,4 g/cm 3 Gold 19,3 g/cm 3 Quecksilber 13,5 g/cm 3 Blei 11,3 g/cm 3 Eisen 7,8 g/cm 3 Alle Metalle über einer Dichte von 5 g/cm 3 nennt man Schwermetalle.

3 -5- Lithium ist das leichteste Metall. Die Dichte ist nur halb so groß, wie die von Wasser (0,5 g/cm 3 ). Leider reagiert es an der Luft sehr heftig und kann deshalb nicht als Werkstoff eingesetzt werden. Magnesium ist mit einer Dichte von 1,7 g/cm 3 auch noch sehr leicht und wird deshalb gerne in Legierungen verwendet, die man in der Flugzeugindustrie braucht. Aluminium wiegt 2,7 g/cm 3. Es ist sehr korrosionsbeständig und deshalb auch ein beliebter Werkstoff. Die leichten Alufelgen am Fahrrad sind z.b. aus diesem Metall -6- Quecksilber ist bei Raumtemperatur flüssig. Früher wurde es in Thermometern benutzt. Da die Dämpfe allerdings sehr giftig sind hat man diese heute ersetzt. Es wird bei 39 C fest. Diese Temperaturen herrschen auf der Erde gewöhnlich nur in Sibirien und am Südpol.

4 -7- Es gibt mehr als 80 unterschiedliche Metalle von insgesamt 109 Elementen die man heute gefunden hat. Die Einteilung erfolgt nach chemischen und physikalischen Gesichtspunkten. So sind die typischen metallischen Eigenschaften: metallischer Glanz elektrische Leitfähigkeit mechanische Verformbarkeit Neben den typischen Metallen gibt es auch noch so genannte Halbmetalle. Sie erfüllen eine oder mehrere dieser Anforderungen nicht mehr. -8- Bronze besteht aus 80% Kupfer und 20% Zinn. Schon vor 4000 Jahren konnten die Menschen Werkzeuge aus dieser Legierung herstellen. Die Bronzezeit ( v. Chr.) wurde danach benannt. Heute werden aus Bronze Kirchenglocken und Kunstwerke gegossen. Messing besteht aus 70% Kupfer und 30% Zink. Man kann es leicht mit Gold verwechseln. Es ist jedoch viel härter. Deshalb werden auch Zahnräder oder Steuerhebel daraus gefertigt. Eine Besonderheit von Messing ist, dass darauf keine Bakterien leben können. Also sind oftmals Türklinken in großen, alten Gebäuden aus dieser Legierung.

5 -9- Stahl ist ebenfalls eine Legierung, d.h. ein Gemisch aus zwei oder mehreren Metallen. Durch das Legieren werden die Materialeigenschaften oft ganz verändert. So rostet das Eisen der Hauptbestandteil von Stahl leicht an der Luft, Edelstahl jedoch überhaupt nicht. Eine mögliche Zusammensetzung von Stahl lautet: 74% Eisen + 14% Chrom + 12% Nickel Manchmal sind in einer Legierung auch noch nichtmetallische Stoffe wie Kohlenstoff, Silicium und Phosphor beigemischt. Gußeisen aus dem Hochofen besteht z.b. aus 95% Eisen mit Spuren von Kohlenstoff, Silizium und Phosphor. Es ist also auch eine Legierung! -10- Bei den olympischen Spielen gibt es für die drei besten Sportler in einer Disziplin Medaillen. Gold, Silber und Bronze. Klar, heute ist Gold von den drei Metallen am meisten wert, doch zur Zeit der alten Griechen war Silber viel seltener als Gold. Auch wenn man an die Frage 3 denkt könnte man eine andere Reihenfolge festlegen z.b. Platin, Gold, Silber oder Diamant, Gold und Blech...

6 -11- Das Metall mit dem höchsten Schmelzpunkt ist Wolfram. Der liegt bei 3390 C. Deshalb wird es auch als Glühfaden in den Glühbirnen eingesetzt. Wenn so eine Lampe durchbrennt, dann kann man manchmal erkennen, dass an dieser Stelle das Metall zu einer kleinen Kugel zusammen geschmolzen ist. Der Faden ist dann durch zu langen Betrieb dünn und damit zu heiss geworden. Die ersten Glühlampen wurden übrigens mit einem Kohlenfaden betrieben. Die Lampen waren nicht so hell, hielten dafür aber erstaunlich lange Radioaktivität ist eine Eigenschaft von Elementen, bei der die Atome Strahlung aussenden, die für den Menschen gefährlich ist. Die Atomkerne zerfallen dabei regelrecht. Von den aufgeführten Elementen ist nur Caesium nicht radioaktiv. Radium wurde 1898 von dem Forscherehepaar Curie entdeckt (radius heisst auf Latein der Strahl). Auf der ganzen Erde gibt es davon nur 5kg! Uran dient als Brennstoff in Atomkraftwerken. Die Abfallprodukte, die dort entstehen strahlen oftmals Millionen von Jahren und sind deshalb sehr gefährlich für die Umwelt. Plutonium ist Bestandteil von Atombomben. Ein kg kostete US$. Natürlich konnte man es nicht einfach so kaufen. Es gibt internationale Bestimmungen, die solch einen Handel verbieten.

7 -13- Amalgam nennt man gewöhnlich eine Verbindung von Quecksilber mit einem anderen Metall. Das kann Natrium, Zink oder auch Gold sein. Diese Metalle lösen sich regelrecht im Quecksilber auf. Eine Ausnahme bildet Eisen. Deshalb könnte man Quecksilber in einem Eisenbehälter transportieren, nicht aber in einem Gefäß aus Gold! -14- Magnetismus oder besser Ferromagnetismus ist eine Eigenschaft, die wenige Stoffe besitzen. Interessanterweise ist dabei auch noch die Struktur der Atome untereinander von Bedeutung. Wie durch Geisterhand werden Metallstücke von einem Magneten angezogen. Diese müssen dann aber aus Eisen, Nickel oder dem seltenen Metall Gadolinium sein. Als Magneten dienen z.b. Magneteisensteine (Fe ) Auf magnetischen Materialien kann man große Mengen an Daten speichern. Das braucht man bei Video- oder Audiokassetten. Auch die Festplatte im Computer funktioniert nach diesem Prinzip!

8 -15- Kupfer war schon den ältesten Kulturvölkern vor 7000 Jahren bekannt. Es hat seinen Namen vom Lateinischen aes cyprium, was soviel wie Erz aus Zypern bedeutet. Aus cyprium wurde im Lauf der Zeit cuprum. Das Elementensymbol von Kupfer leitet sich daher ab. Weil es so ein guter elektrischer Leiter ist bestehen alle Stromkabel aus Kupfer. Auch viele Münzen enthalten Kupfer z.b. 1,2,5 Cent. Heute werden 11 Millionen Tonnen jährlich gewonnen, wobei die Hälfte der Produktion aus Recycling-Kupfer besteht! -16- Aluminium wird aus Tonerde (Bauxit) durch eine so genannte Schmelzflusselektrolyse gewonnen. Dabei wird viel Strom verbraucht. Ein typischer Elektrolyseofen ist 950 C heiß hat eine Spannung von 4,2 V und eine Stromstärke von Ampere! Für die Herstellung von 1 kg Aluminium benötigt man 15 kwh Strom. Heute kann man Alufolie in jedem Geschäft für ein paar Euro kaufen, aber zur Zeit von Bismarck (1855) war Aluminium so etwas besonderes, dass man für 1 kg noch 1000 Goldmark bezahlen musste und am Königshof haben die höchsten Gäste von Aluminium-Tellern gegessen, während die weniger wichtigen Persönlichkeiten das goldene Geschirr vorgesetzt bekommen haben...

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