Warum ist Eisen so?

Linker · Gast

Meine Frage:
Eisen ist ein Werkstoff, der folgende Eigenschaften hat:
a) Er hat einen sehr hohen E-Modul
b) Er hat eine hohe Dichte
c) Schon bei niedrigen Anregungs-Geschwindigkeiten (zb.B. auf den Boden aufprallen) macht er immensen Lärm
Was sind die molekularen Ursachen für meine genannten Eigenschaften? Gibt es da auch quantenmechanische Erklärungsmodelle dazu?

Meine Ideen:
Eisen hat ein hohes Bindungspotential. Aber warum? Und wieso sind die Abstände der Atome im Gegensatz zu Kunststoffen so klein?

Hagbard · Anmeldungsdatum: 07.02.2006 Beiträge: 320 Wohnort: Augsburg

a) hängt von den Bindungsenergien ab... also Quantenmechanik
b) atomares Gewicht + geringer Atom-Atom-Abstand... ebenfalls Quantenmechanik
c) Aufprall auf den Boden = Dirac-Anregung von Phononen. Hohe Bindungskräfte -> hohe "Federkonstante" der schwingenden Atome -> hohe Schwingungsfrequenzen -> Schallabstrahlung mit relativ hoher Tonhöhe

Im Vergleich zu Kunststoffen (z. B. Polymeren) liegt ein Kristallgitter mit Metallbindung vor. Bei Polymeren werden die einzelnen C-H - Ketten oft durch Van-der-Waals oder Wasserstoffbrückenbindungen zusammen gehalten. Außerdem lassen sich die einzelnen längerkettigen C-H Moleküle recht gut gegeneinader verschieben (geringer E-Modul -> "Kriechen"). Daher wird auch die erwähnte "Dirac-Anregung" beim Runterfallen immens gedämpft und es entsteht wenig Schall.

-> Bildlich erklärt, bitte nicht unter meinem Namen wissenschaftlich veröffentlichen