Springen naar inhoud

Vraag ivm metaalbinding


  • Log in om te kunnen reageren

#1

T-reg

    T-reg


  • >100 berichten
  • 174 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 01 april 2004 - 18:47

Stel je hebt een metaalbinding. Metaalatomen geven constant hun elektronen af aan elkaar, zodat de elektronen eigenlijk gemeenschappelijk bezit worden van alle atomen in het metaalrooster.
Deze overdracht gebeurt zo snel dat er bindingen tussen de atomen kunnen ontstaan.

Maar wat als je de elektronen systematisch 'aftapt', door naast het metaalrooster een grote positieve lading te plaatsen, die de positieve ladingen van de atoomkernen overtreft? De elektronen gaan dan uit het rooster naar die sterkere positieve lading, waardoor de metaalatomen hun bindingsmogelijkheid kwijtgespeeld zijn. Het metaal valt dus uit elkaar in de afzonderlijke atoomkernen.

Kan dit???

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Bro

    Bro


  • >1k berichten
  • 1072 berichten
  • VIP

Geplaatst op 01 april 2004 - 19:07

Nee, het enige wat je eruit trekt zijn een paar eletronen in de geleidingsband. De electronen in de valentieband blijven gewoon zitten.

#3

BugsBunny

    BugsBunny


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 07 april 2004 - 22:43

Natuurlijk kan dit niet.
Eigenlijk zou dit onderwerp in het natuurkundeforum moeten staan vermits dit tot het domein der kwantummechanica behoort.

#4

T-reg

    T-reg


  • >100 berichten
  • 174 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 april 2004 - 14:10

Ja misschien wel, maar wij zien dit op school tijdens de lessen chemie.

#5

robblokland

    robblokland


  • >100 berichten
  • 124 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 april 2004 - 17:15

Maar wat als je de elektronen systematisch 'aftapt', door naast het metaalrooster een grote positieve lading te plaatsen, die de positieve ladingen van de atoomkernen overtreft? De elektronen gaan dan uit het rooster naar die sterkere positieve lading, waardoor de metaalatomen hun bindingsmogelijkheid kwijtgespeeld zijn. Het metaal valt dus uit elkaar in de afzonderlijke atoomkernen.

Kan dit???

Dit is technisch niet goed te doen. Laten we eens kijken wat dit oplevert voor 1 gram ijzer
1 gram Fe heeft 1,7 * 10^22 vrije electronen (1,7 per atoom)
Als we deze weghalen geeft dat een lading:
Q= 1,7 * 10^22 * 1,6 * 10^-19 = 2,7 * 10^3 Coulomb.

Volgens de wet van Coulomb is de potentiaal op het opppervlak van het bolletje Fe: U = 9 * 10^9 * Q / R
De dichtheid van Fe is 8 * 10^3 kg/m^3
Dus 1 gram Fe heeft een volume van 0,125 * 10^-6 m^3.
Dus de straal R=3 * 10^-3 m
Dus de potentiaal op het opppervlak van het bolletje: U = 10^16 Volt
Hoogspannig is al 10^3 Volt. Op ons hoogspanningsnet staat 10^5 Volt
Je zult begrijpen, dat 10^16 Volt technisch moeilijk te verwezenlijken is

Er is ook een ander probleem:
Volgens de wet van Coulomb is de electrische veldsterkte aan het oppervlakte E = 9 * 10^9 * Q/R^2
De ladingsdichtheid Ro= Q/(4 * Pi * R^2)
De kracht per oppervlak is E * Ro = 9 * 10^9 * Q^2 /(4 * Pi * R^4)
Invullen geeft kracht per oppervlak = 0,25 * 10^36 N/m^2
Echter de maximum kracht per oppervlak (treksterkte) van Fe is van de orde 0,4 10^9 N/m^2 Bij een grotere treksterkte breekt ijzer! Dus het bolletje zou dus al lang onder invloed van de gigantische Coulombkracht gedesintegreerd zijn

Ofwel als je meer dan 1 op de 8 * 10^13 geleidingselectronen weghaalt, desintegreerd het bolletje: de bindende kracht is dan nog volledig aanwezig alleen de afstotende krachten zijn te groot geworden.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures