Welche Aussage über die Oberflächenenergie von Metallkristallen trifft zu?

Lösung: A. Oberflächenatome verlieren einen Teil ihrer Bindungen, daher ist die Oberflächenenergie positiv und im Allgemeinen bei dicht gepackten, niedrig indizierten Ebenen kleiner

Wird ein Kristall getrennt und eine Oberfläche erzeugt, verlieren die Oberflächenatome einen Teil ihrer Bindungen zu den Nachbaratomen. Ihre Energie steigt entsprechend, sodass die Oberflächenenergie, die zusätzliche Energie je Flächeneinheit, positiv ist. Auch wenn die Metallbindung ungerichtet ist, hängt die Zahl der gebrochenen Bindungen von der Ebene ab: Bei dicht gepackten Ebenen wie den {111}-Ebenen im kfz-Gitter gibt es wenige Bindungen senkrecht zur Ebene, sodass die Oberflächenenergie klein ist. Deshalb treten an der Gleichgewichtsform von Kristallen und an gewachsenen Partikeln bevorzugt niedrig indizierte, dichtest gepackte Ebenen auf. Je stärker die Bindung und je höher der Schmelzpunkt eines Metalls, desto größer ist die Oberflächenenergie; sie beträgt bei Wolfram etwa 3 J/m² und bei Aluminium etwa 1 J/m².