Kann jemand auf atomarer Ebene erklären, wieso rostige Stellen auf einem Metall nicht mehr glänzen?
Im Gegenteil zu metallischem Eisen Fe (+C +X), besteht Rost eben aus Eisenoxid (in dem Fall vor allem Fe2O3 bzw. die hydratisierte Form FeO(OH).).
Beides sind im engeren Sinne Minerale, die Kristalle ausbilden können. Diese Minerale haben unterschiedliche Eigenschaften. Das Eisenoxid liegt dabei aber nicht in großen Kristallen vor, sondern als kolloidale Aggregate - und die haben dann keine großen Flächen, die glänzen könnten (normalerweise spiegelt auch einige Eisenoxidminerale sehr stark . man google die „Spekularit“-Variation von Hämatit).
Der Unterschied liegt darin, dass Elektronen in Metallen wie Eisen delokalisiert, das heißt als eine Art Elektronengas vorliegen. Diese Elektronen können aufgrund der Delokalisiation ziemlich frei schwingen. Eintreffende Lichtquanten werden von den Elektronen absorbiert, diese werden dabei in Schwingung und geben die Lichtquanten mit nahezu gleicher Energie wieder ab.
Im Eisenoxid hingegen liegen die Elektronen in Atombindung vor. Sie können sich nicht frei bewegen und nur bestimmte Lichtquanten in bestimmten Energieniveaus abgeben. Trifft ein Lichtquant auf ein gebundenes Elektron, so kann es die Energie aufnehmen um auf ein höheres Energieniveau zu springen - die Höhe der möglichen Energieniveaus wird dabei von der Art der Verbindung bestimmt. Fällt das Elektron auf seinen angestammten Platz zurück, gibt es Energie in einer Wellenlänge ab, die von der Energiedifferenz der beiden Energieniveaus bestimmt wird.
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