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Sit
Gast
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 Sit Verfasst am: 14. Feb 2011 17:04 Titel: Orbitale (Physikklausur 13/2) |
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Meine Frage:
1. Orbitale als Konsequenz der Welleneigenschaften
2. Periodensystem im Zusammenhang mit Orbitalen
Meine Ideen:
1. ist es richtig, wenn ich annehme, dass es damit zutun hat?:
Elektronen haben im 2d Modell eines Atoms einen festen Knotenpunkt wo sie schwingen. Also eine stehende Welle.
Wenn man diese nun mit der Schrödinger-Formel löst, bekommt man die Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Elektrons. Und die Orbitale zeigen ja auch die Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Elektrons in einem Atom.
2. habe ich nicht ganz verstanden. Soviel ich weiß, kann ein Orbital 2 Elektronen aufnehmen.
Im der ersten Zeile des Periodensystems haben wir das Wasserstoffatom (1 Elektron) und das Heliumatom (2 Elektronen). Diese werden durch das 1s Orbital dargestellt. In der zweiten Spalte gibt es acht Atome. Diese werden durch das 1s , das 2px, 2py und 2pz Orbital dargestellt. Jedes kann 2 Elektronen aufnehmen. Also 4x2=8.
Wo besteht nun genau der Zusammenhang? |
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nox
Anmeldungsdatum: 14.02.2011
Beiträge: 6
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| nox Verfasst am: 14. Feb 2011 17:28 Titel: |
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zu 1:
Klingt für mich plausibel. Schau mal:
http://winter.group.shef.ac.uk/orbitron/
Hier kannst du dir das nochmal zusammen anschauen - Wellenfunktionen + Orbitalform.
zu 2:
Die Stellung Periodensystem gibt die Orbitalform vor. Oder anders herum, wie man es sehen mag.
Die ersten beiden Haupgruppen werden durch s-Orbitale dargestellt, die 3. - 8. durch p, die Nebengruppen durch d und die Lanthanoide und Actinoide durch f-Orbitale.
Wenn du dir das PSE anschaust, merkst du:
s = 2 Gruppen
p = 6 Gruppen
d = 10 Gruppen
f = 14 Gruppen
Da jedes Orbital, wie du schon richtig gesagt hast, zwei Elektronen aufnehmen kann, hast du somit also 1s, 3p, 5d und 7f-Orbitale. Interessant wird es hier aber erst so richtig, wenn es um so Sachen wie Molekülgeometrie und die Lage der einzelnen Orbitale im Raum und zueinander geht. Stichwort Hybridisierung. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18018
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| TomS Verfasst am: 14. Feb 2011 18:12 Titel: Re: Orbitale (Physikklausur 13/2) |
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| Sit hat Folgendes geschrieben: | Elektronen haben im 2d Modell eines Atoms einen festen Knotenpunkt wo sie schwingen. Also eine stehende Welle.
Wenn man diese nun mit der Schrödinger-Formel löst, bekommt man die Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Elektrons. Und die Orbitale zeigen ja auch die Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Elektrons in einem Atom. |
Probieren wir's mal ein bisschen exakter:
Löst man die Schrödingergleichung, so erhält man eine stehende Welle in drei Dimensionen. Das Amplitudenquadrat dieser sog. Wellenfunktion beschreibt die Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte des Elektrons. Die bekannten Orbitalflächen sind nun Flächen konstanter Wahrscheinlichkeitsdichte (vgl.: Höhenlinien auf der Landkarte sind Linien konstanter Höhe). Aus darstellungstechnischen Gründen wählt man die konstante Wahrscheinlichkeitsdichte so, dass sich das Elektron im Inneren der Orbitalfläche mit 90% Wahrscheinlichkeit aufhält, außerhalb dagegen mit 10% Wahrscheinlichkeit (man könnte auch einen anderen Wert wählen).
Eine gute Seite findet ihr hier http://www.orbitale.mathenvision.de/ ich finde besonders gelungen, dass man einen Schnitt durch die Orbitale sehen kann, d.h. z.B. erkennt, dass es sich bei einem s-Orbital nicht einfach nur um eine Kugel handelt.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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Sit
Gast
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| Sit Verfasst am: 14. Feb 2011 19:30 Titel: |
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danke euch beiden 
dann hoffe ich, ich kann das morgen so in der Klausur verwenden  |
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