Orbital vs Schalenmodell

musashi · Anmeldungsdatum: 21.04.2012 Beiträge: 12

Hallo

ich habe nur eine kleine Frage:

Mit den Hauptquantenzahlen beschreibt man die Hauptschaulen im Atom, jede Hauptschale hat wiederum ihre Unterschalen, die Orbitale genannt werden, je weiter "außen" die Hautpschale liegt umso mehr Orbitale hat diese.

Die Orbitale sind nur eine Verfeinerung des Hauptschalenmodells, sie geben die Aufenthaltswahrscheinlichkeit der Elektronen an.

Heißt das nun, dass die Hauptschalen repräsentativ für die Energieniveaus und die Orbitale - wie oben erwähnt - für die Aufenthaltswahrscheinlichkeit stehen? Oder anders gefragt, es ist möglich, dass sich zwei Elektronen ungefähr am Atomkern befinden, aber eine unterschiedliche Energieniveaus haben beispielsweise ein Elektron welches zur K-Schale gehört, im s-Orbital liegt und ein Elektron, dass ebenfalls in einem s-Orbital liegt, welches aber zur L-Schale gehört?

Grüße

musashi

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18062

Was weißt du über das quantenmechanische Atommodell? Weißt du, wie Orbitale (als Darstellung) aus der Quantenmechanik hergeleitet werden?

magician4 · Anmeldungsdatum: 03.06.2010 Beiträge: 914

das von dir benutzte schalenmodell des atomaufbaus m. elektronenhuelle ist Bohr, also ~ 100 jahre angestaubt.
es hat wegen seiner einfachheit oft noch seine meriten in der praktischen benutzung, fuehrt jedoch bei genauerem hinsehen oft zu genau solchen fragen wie du sie hier grad stellst

hieran aendert auch eine verfeinernde betrachtung mit "(unter-)orbitalen" nichts: elektronenhuellen sind nicht schalig aufgebaut, die elektronen bewegen sich nicht objekthaft auf schalen um den kern herum... usw usf.

eine aus physikochemischer sicht hinreichend praezise beschreibung der verhaeltnisse liefert hingegen die quantenmechanik (achtung: auch hier gibt es in den loesungen "orbitale", jedoch mit etwas anderer bedeutung).
hiernach sollte man wg. elektronenhuelle besser von "elektronendichte" sprechen, wobei das bild des elektrons als stehenden welle mit schwerpunkt exakt im atomkern sich bewaehrt hat.

die elektronenhuelle ist sodann als superposition diverser stehender wellen aufzufassen, welche grundsaetzlich nach "aussen" hin unbegrenzt sind: die elektronendichten aller elektronen (sofern man denn eine individualisierung von elektronen ueberhaupt noch sinnvoll betreiben will, was mehr als diskutabel ist, also strenggenommen auch nicht mehr statthaft) ueberlagern sich also (allerdings mit oertlich unterschiedlich ausgepraegter intensitaet)

insofern, vereinfachend auf deine frage rueckprojeziert: