Edelmetalle (edle Metalle) und unedle Metalle in der Chemie

Sehr oft werden die Begriffe Edelmetalle und unedle Metalle verwendet. Nicht nur in der Chemie sondern beispielsweise auch in Wissenschaften, die sich mit Werkstoff befassen, da Metalle aufgrund ihrer Eigenschaften besonders wichtige Werkstoffe sind. In diesem Kapitel soll verdeutlicht werden, was denn wichtige Eigenschaften sind, wie man edle und unedle Metalle unterscheiden bzw. zuordnen kann. Auch werden die unterschiedlichen Eigenschaften von edlen und unedlen Metallen betrachtet.

Unedle Metalle und Edelmetalle

Wie kann man unterscheiden, ob ein Metall ein Edelmetall oder ein unedles Metall ist?
Im Prinzip relativ einfach: Nach der Definition gilt – unedle Metalle, sind Metalle, deren Redoxpaare negativere Standardpotentiale als die Normal-Wasserstoffelektrode (Wasserstoff = 0,00 V) besitzen (Edelmetalle besitzen also ein positiveres Potential). Diese Standardpotentiale lassen sich aus einer Formelsammlung (“elektrochemische Spannungsreihe”) ablesen. Einige Beispiele:

Reaktionsverhalten bzw. Eigenschaften von Edelmetallen und unedlen Metallen

Sowohl Edelmetalle und edle Metalle weisen (fast) alle Eigenschaften auf, die für Metalle typisch sind, z.B. eine elektrische Leitfähigkeit oder der metallische Glanz. In ihrem Reaktionsverhalten unterscheiden sich Edelmetalle und unedle Metalle sehr stark. So reagieren im Gegensatz zu Silber (Edelmetalle) Eisen und Zink mit Salzsäure oder anderen (nicht-oxidierenden) Säuren unter Bildung von Wasserstoff.

Die Reaktion, dass Metalle mit Säuren Wasserstoff entwickeln, gilt als ein typisches Merkmal für unedle Metalle. Der chemische Vorgang, der sich dabei abspielt, lässt sich gut verstehen, da in einer wässrigen Säurelösung hydratisierte Protonen vorliegen, dabei kommt es zu einer Redox-Reaktion (siehe auch Kapitel – Redoxvorgang).

Achtung:

• Teilweise findet man die Definition, dass unedle Metalle Metalle sind, die bei Normalbedingungen mit dem Sauerstoff aus der Luft reagieren, und dabei oxidiert werden. Dies ist nicht korrekt, denn durch Passivierung, d.h. Bildung einer fest anhaftenden Oxidschicht auf der Metalloberfläche, können unedle Metalle durchaus als edel erscheinen.
• Ein unedles Metall reagiert mit Säuren unter Wasserstoff-Bildung. Oft wird die Reaktion einer Säure mit einem Metall als Merkmal für ein unedles Metall verwendet. Aber, auch Edelmetalle können mit Säuren reagieren, allerdings nur mit oxidierenden Säuren (z.B. HNO₃), dann allerdings meist nicht unter Bildung von Wasserstoff.
• Oft hört man, dass edle Metalle nicht sehr reaktiv sind, dies stimmt so auch nicht ganz, so können Redoxpaare von Edelmetalle (z.B. Kupfer und Silber) durchaus miteinander reagieren. Ein Edelmetall kann mit Ionen eines andern Edelmetalls reagieren, wenn dessen Potential im Vergleich weniger positiv ist.
• Es gibt auch fachlich nicht ganz korrekte Bezeichnungen, so hört man auch, wenn ein “Sportler” die Bronzemetalle gewinnt, er hätte “Edelmetall” gewonnen. Bronze ist eine Legierung aus zwei Metallen, nämlich Kupfer und Zinn.

Edelmetalle (edle Metalle) und unedle Metalle in der Chemie – Testfragen/-aufgaben

1. Was sind Edelmetalle und nennen Sie drei Beispiele?

Der Begriff “Edelmetalle” bezieht sich auf Metalle, die korrosionsbeständig sind und daher nicht rosten oder verwittern, selbst unter rauen Bedingungen. Drei Beispiele für Edelmetalle sind Gold, Silber und Platin.

2. Was bedeutet der Begriff “unedle Metalle” und nennen Sie drei Beispiele dafür?

“Unedle Metalle” beziehen sich auf Metalle, die anfällig für Korrosion oder Oxidation sind. Drei Beispiele dafür sind Eisen, Zink und Aluminium.

3. Wie bestimmt die chemische Reaktivität die Einteilung von Metallen in “edel” und “unedel”?

Edelmetalle sind chemisch weniger reaktiv als unedle Metalle. Das bedeutet, dass Edelmetalle widerstandsfähiger gegen Reaktionen mit Substanzen in ihrer Umgebung sind und daher nicht verrosten oder oxidierten.

4. Welche Rolle spielen Edelmetalle in der Elektronik?

Edelmetalle wie Gold oder Silber werden in der Elektronik verwendet, da sie eine hohe Leitfähigkeit besitzen und nicht rosten oder korrodieren.

5. Was ist das edelste Metall und warum?

Gold ist das edelste Metall, weil es am beständigsten gegen Korrosion und Oxidation ist. Es reagiert nicht mit Luft oder Wasser und behält daher seinen Glanz und seine Farbe über lange Zeiträume bei.

6. Was sind die Merkmale von unedlen Metallen in Bezug auf Haltbarkeit und Korrosionsanfälligkeit?

Unedle Metalle sind eher korrosionsanfällig und können sich im Laufe der Zeit durch Reaktion mit ihrer Umgebung verändern und abgenutzt werden. Diese Metalle sind oft weniger haltbar als Edelmetalle.

7. Was versteht man unter dem Begriff “Edelmetalle in der Chemie”?

Unter dem Begriff “Edelmetalle in der Chemie” versteht man Metalle, die aufgrund ihrer geringen chemischen Reaktivität und ihrer Beständigkeit gegen Korrosion und Oxidation als “edel” bezeichnet werden.

8. Warum werden Edelmetalle in Schmuck und als Währungsreserve verwendet?

Edelmetalle werden in Schmuck und als Währungsreserve verwendet, da sie wertvoll sind und ihre chemische Beständigkeit ihnen erlaubt, ihren Glanz zu bewahren. Sie sind auch selten, was zu ihrem Wert beiträgt.

9. Was sind die Auswirkungen der Korrosionsanfälligkeit von unedlen Metallen für ihre Verwendung?

Da unedle Metalle anfällig für Korrosion sind, müssen sie oft geschützt werden, um ihre Langlebigkeit zu gewährleisten. Dies kann ihre Verwendung in bestimmten Anwendungen einschränken.

10. Vergleichen Sie die elektrische Leitfähigkeit von Edelmetallen mit der von unedlen Metallen.

In der Regel haben Edelmetalle eine bessere elektrische Leitfähigkeit als unedle Metalle. Dies liegt zum Teil an ihrer Kristallstruktur und ihrer chemischen Beständigkeit, die sie vor Degradation schützt.