Quantenzahl, Elektronenkonfiguration

zewa · Anmeldungsdatum: 17.09.2009 Beiträge: 36

1.) geben Sie die Quantenzahl im Aufbau der Atomhülle an und erklären Sie kurz Ihre bedeutung
2.) beschreiben sie die elektronenkonfig. eines silberatoms ausführlich und erklären sie dabei die entsprechen bezeichungen und die elektronenzahlen
3 smile

abweiung zur formelsammlung erklären

Meine Ideen:
- quantenzahl ist doch die die anzahl der bahnen bei bohr?
- elektronenkonfi irgendwas mit den bahnen und 8 elektronen???

kp mehr man:( bin komplett verwirrt irgendwie

MI · Anmeldungsdatum: 03.11.2004 Beiträge: 828 Wohnort: München

Um welches Niveau geht es? Schulphysik, Uniphysik, Unichemie?

Ich frage deshalbe, weil es die "Quantenzahl" nicht gibt. Vermutlich ist die "Hauptquantenzahl" gemeint, andererseits beschreibt nur ein Satz von Quantenzahlen einen (Eigen)Zustand eindeutig.

Gruß
MI

zewa · Anmeldungsdatum: 17.09.2009 Beiträge: 36

schulniveau

also wir hat hauptquantezahl, nebenquatenzahl spin und magetischenzahl

MI · Anmeldungsdatum: 03.11.2004 Beiträge: 828 Wohnort: München

Ja, die Quantenzahlen meinte ich. Soll es jetzt um alle Quantenzahlen gehen, oder nur um die Hauptquantenzahl?

Wenn ich das richtig sehe, soll es auch um das Bohrsche Atommodell gehen. Das einfache (nur mit Hauptquantenzahl) oder das erweiterte mit Feinstruktur, etc.? Oder das noch mehr erweiterte mit Spin (Stern-Gerlach)?

Mich würde auch mal interessieren, was da in deiner Formelsammlung steht.

Gruß
MI

zewa · Anmeldungsdatum: 17.09.2009 Beiträge: 36

jap ist bohr also nur das einfache;) stern-gerlach hab ich noch nie gehört

MI · Anmeldungsdatum: 03.11.2004 Beiträge: 828 Wohnort: München

OK. Also geht es um die Hauptquantenzahl n. Diese gibt nach Bohr die Bahnenergie wieder. Größere Zahl = höhere Bahn.
Da wir uns ja jetzt im Schalenmodell befinden, benennt die Hauptquantenzahl die Schale.

Wie viele Schalen hat also Silber, was ist die Valenzschale?

Jetzt müsste ich genau wissen, was ihr zum Schalenmodell gemacht habt. Wie benennt ihr Elektronenkonfiguration?
Sagt dir

etwas?
Oder anders gesagt: Welche Regeln kennst du für das Auffüllen der Schalen?

Zu dieser Regel sollte sich ein Widerspruch zur Elektronenkonfiguration beim Silber ergeben.

Ich muss aber insgesamt zugeben, dass ich das auch alles nur so ein bisschen kenne, da ich bisher nur Einelektronenhüllen berechnet habe Augenzwinkern

. Das verstärkt leider die Tatsache, dass ich nicht ganz genau weiß, was ihr denn jetzt schon hattet, und was nicht.

Gruß
MI

PS: Stern-Gerlach ist das Experiment, welches zum ersten Mal den Spineinfluss gemessen hat. Dort wurde übrigens auch Silber benutzt.

zewa · Anmeldungsdatum: 17.09.2009 Beiträge: 36

ohne hochzahlen sagt mir das;)

kannste das weiter erläutern? und was genau der spin macht etc.
udnw ie man auf 2n² kommt

das wär super:)

MI · Anmeldungsdatum: 03.11.2004 Beiträge: 828 Wohnort: München

Du meinst die Anzahl der Zustände? Ja, da kann ich dir bei der Erklärung helfen. Allerdings wüsste ich gerne, was du schon darüber weißt.

Das hat natürlich auch den Grund, dass du hier ein bisschen Eigeninitiative zeigen sollst, aber das hat auch den praktischen Grund, dass ich nicht weiß, wie ihr vorgegangen seid und dich nicht mit zu vielen Begriffen bombardieren möchte, die du noch nicht kennst.

Ich muss dazu sagen, dass ich in der Oberstufe kein Chemie und keinen Physik-LK hatte und ich Quantenmechanik aus der Schule daher nur ganz wenig kenne.

Zur Anzahl der möglichen Zustände auf jeder Schale = 2n^2.

Die 2 lässt sich einfach erklären, sie rührt daher, dass jedes Elektron zwei verschiedene Spin-Zustände haben kann, also gibt es jeden Zustand für 1/2-Spin-up und 1/2-Spin-down.
Die n^2 ist schwieriger. Sie folgt im Grunde aus den Bedingungen an die Lösung der Schrödingergleichung für das Wasserstoffatom:

.

Ich vermute allerdings, dass ihr das nicht wirklich aus dieser Gleichung hergleitet habt oder doch?

Gruß
MI

zewa · Anmeldungsdatum: 17.09.2009 Beiträge: 36

also

ich habe zur elektronenkonfig.

4s: 2
4p: 5
4d: 10
4f: 14

und dazu und der abweichung und der bedeutungen brauch ich halt ein bisschen erklärung

so ganz versteh ich auch nicht mehr wie ich auf die elektronenkonfig gekommen bin
ist die überhaupt richtig?

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18049

Ich weiß nicht, ob dir das ohne Herleitung weiterhilft, aber die Elektronenkonfiguration sieht wie folgt aus:

Hauptquantenzahl

Diese numeriert einfach die "Bohrschen Bahnen" durch, d.h. ihr entsprechen soetwas wie "stehende Elektronenwellen".

Neben- oder Drehimpulsquantenzahl

Diese numeriert den Drehimpuls; die Regel, dass die Haupt- immer kleiner kleiner als die Nebenquantenzahl ist, kann man m.W.n. nur über das qm Modell herleiten. Evtl. versteht man das aber auch über das Bohr-sommerfeldsche Atommodell (eine Erweiterung des Bohrschen Atommodells).

Diesen beiden Quantenzahlen entsprechen die Bezeichnungen "der Chemiker":

Die Energie ist bzgl. der Nebenquantenzahl entartet, d.h. Zustände mit gleicher Hauptquantenzahl aber unterschiedlichen Nebenquantenzahlen haben die selben Energieeigenwerte.

Magnetische Quantenzahl

Diese bezeichnet im wesentliche die Richtung des Drehimpulses bzw. seine Komponente in z-Richtung (wobei z hier die gängige Konvention ist; theoretisch ginge natürlich auch x und y)

Spinquantenzahl

Diese bezeichnet die z-Komponente des Elektronenspins.

D.h. ein vollständiger Zustand ist beschrieben durch

Damit kann man die jeweiligen Zustände abzählen.

zewa · Anmeldungsdatum: 17.09.2009 Beiträge: 36

zur elektronenkonfige eine frage:

In der 3. Schale (M-Schale) sind maximal 18 Elektronen untergebracht (3s, 3p und 3d)

warum 3s und 3p also warum wird die 1. udn 2. schlage noch auf die dritte angerechnet???

ich stell mri das im bohrschen atommodell so vor das
auf die erste bahn zwei kommen
dann auf die zweite 8 und und auf die dritte 18

udn kann mir einer die abweichung zur formelsammlung noch erklöäern

MI · Anmeldungsdatum: 03.11.2004 Beiträge: 828 Wohnort: München

3s und 3p haben nichts mit der ersten Schale zu tun! Die Schalenzahl ist durch die erste Zahl angegeben.
Das s und das p stehen für die Drehimpulsquantenzahl (siehe z.B. TomS Post). Über die Größe der Drehimpulsquantenzahl kannst du die möglichen Magnetquantenzahl erfahren (1, 3 und 5 für die Drehimpulse s,p und d).

Zu deiner Elektronenkonfiguration: Die 4f stimmen in jedem Fall nicht - wie bist du darauf gekommen? Richtig wäre noch ein 5s.

Gruß
MI

EDIT: Ihr solltet irgendeine Art "Besetzungsschema" haben, mit dem ihr das aus"rechnen" könnt. In dem Fall solltest du auf ein leicht anderes Ergebnis kommen.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18049

Ich kann ja niemandem vorschreiben, wie die Konventionen gewählt werden; aber eins ist klar, hilfreich ist dieser Quatsch mit SPD nicht - CDU wäre übrigens genauswenig hilfreich; man könnte die Schalen auch Stupsi, Krümel (die Kaninchen meiner Tochter), Nazgul usw. nennen, ist ähnlich gut zu durchschauen.

n = 1, 2, 3, ...
l = 0, 1, 2, ..., l-1
m = -l, ..., 0, ..., +l

ist da besser, oder?

Unbd damit hat man das alles auch ganz schnell abgezählt

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

MI · Anmeldungsdatum: 03.11.2004 Beiträge: 828 Wohnort: München

Das ist auch genau meine Meinung, weil dann der Zusammenhang zwischen Eigenfunktion der Schrödingergleichung und Benennung des Zustands offensichtlich ist.

Leider scheint aber die andere Notation aus der Spektroskopie eben "üblich" und weit verbreitet. Da es hier nach Aussage des Fragestellers um Schulphysik ging, wollte ich versuchen mich dessen Schema anzupassen.
Insbesondere frage ich mich noch immer, was genau die denn jetzt dort im Unterricht gemacht haben und wie - und da wollte ich dann nicht noch mit anderen Bezeichnungen verwirren.

Gruß
MI

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18049

@MI: du hast natürlich recht, wenn derartiges im Unterricht eingeführt wurde, kann man hier schlecht in eine andere Richtung argumentieren, ohne noch größere Verwirrung zu stiften. Das war auch nicht meine Intention.