Kugelpackungen. Metallstrukturen

Zusammenfassung

Metalle sind zu den Elektronenmangelverbindungen zu rechnen, deren Atome durch Mehrzentrenbindungen zusammengehalten werden. An den Mehrzentrenbindungen sind sämtliche Atome eines Kristalls beteiligt, die Valenzelektronen sind über den ganzen Kristall „delokalisiert“; näheres dazu wurde in Kapitel 9 ausgeführt. Die anziehenden Kräfte wirken weitgehend gleichmäßig auf alle Atome, es gibt keine lokal vorherrschenden Kräfte, die wie bei einem Molekül eine bestimmte Koordinationsgeometrie um ein Atom verursachen. Wie sich die Atome in einem metallischen Kristall anordnen, hängt in erster Linie davon ab, wie eine möglichst dichte Packung geometrisch erreicht werden kann. In zweiter Linie haben die Elektronenkonfiguration und die Valenzelektronenkonzentration doch einen Einfluß; von ihnen hängen die feineren Unterschiede ab, welche von mehreren in Betracht kommenden Packungsvarianten tatsächlich auftritt. Im Prinzip sollten Bandstrukturberechnungen die feineren Unterschiede erklären können. Weil jedoch die Energieunterschiede zwischen verschiedenen Packungen geringer sein können, als die Genauigkeit der (Näherungs-) Rechnungen, sind vorerst keine zuverlässigen Voraussagen möglich.