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Retinalmolekül als Potentialtopf
 
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ewt983
Gast





Beitrag ewt983 Verfasst am: 21. Apr 2013 12:25    Titel: Retinalmolekül als Potentialtopf Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo,

ich übe gerade für das schriftliche Physik-Abi und habe eine Frage zu einer Aufgabe, die hier zu finden ist:
http://www.isb.bayern.de/download/10773/abiturpruefung_2012.pdf

Ich spreche von der Aufgabe "Eindimensionaler Potentialtopf" auf Seite 6.

Die Teilaufgaben a-c und f sind klar, Verständnisprobleme habe ich aber bei d und e.

d) Hier frage ich mich, wie der Grundzustand eines Moleküls definiert ist. Im Unterricht haben wir nur Anregungen bei Atomen besprochen, aber nicht bei Molekülen.

In der Lösung steht, dass laut Pauliprinzip ein bestimmtes Energieniveau maximal 2 Elektronen beherbergen kann. Bei 12 Elektronen sind also E1-E6 nötig.

e) Laut Lösung kommt es hier auf den Unterschied zwischen E6 und E7 an. Aber warum ist die Untergrenze E6 und nicht eine von E1-E5, welche doch laut vorheriger Teilaufgabe ebenfalls zum Grundzustand gehören? Warum nimmt man hier den kleinstmöglichen Unterschied, bzw. warum ist dieser die einzig richtige Lösung?

Insgesamt verstehe ich noch nicht so recht den Unterschied zwischen den Energieniveaus eines Elektrons und den eines ganzen Atoms/Moleküls, und wie das mit den Schalen und den Quantenzahlen n, m, l und s zusammenhängt.

Wäre für eine verständliche Erklärung sehr dankbar.

Viele Grüße

Meine Ideen:
d) Das Pauli-Prinzip ist mir bekannt, aber bisher nur im Zusammehang mit der Elektronenkonfiguration in einem einzelnen Atom (Schalen etc.) Ich verstehe nicht richtig, wie das alles mit dem Potenzialtopf in der Aufgabe zusammenhängt, wo man doch ein Molekül betrachtet und kein Atom.
spinator
Gast





Beitrag spinator Verfasst am: 21. Apr 2013 14:02    Titel: Antworten mit Zitat

Es ist eigentlich wie beim Atom. Es gibt verschiedene Orbitale, denen hier stehende Wellen mit verschiedenen Wellenlängen entsprechen. Als Quantenzahlen hast Du nur n und s. Eine Elektronenkonfiguration legt fest, wie die Elektronen auf die Orbitale verteilt sind, wobei wegen des Pauli-Prinzips sich maximal zwei Elektronen in einem Orbital befinden können.
Die Energie einer Konfiguration ist die Summe der Orbitalenergien der einzelnen Elektronen. Der Grundzustand des Moleküls ist die Konfiguration mit der geringsten Gesamtenergie. Der erste Anregungszustand ist die Konfiguration mit der zweitkleinsten Gesamtenergie.
ewt983
Gast





Beitrag ewt983 Verfasst am: 21. Apr 2013 14:21    Titel: Antworten mit Zitat

Sind dann beim 1. angeregten Zustand ALLE 12 Elektronen um 1 Stufe nach oben verschoben oder nur die zwei obersten?
spinator
Gast





Beitrag spinator Verfasst am: 21. Apr 2013 15:57    Titel: Antworten mit Zitat

Nein, eins der beiden obersten Elektronen wird auf das nächsthöhere Orbital gehoben.
ewt983
Gast





Beitrag ewt983 Verfasst am: 21. Apr 2013 16:21    Titel: Antworten mit Zitat

Danke, ich glaube jetzt habe ich es verstanden. Ich war zu sehr auf das Bilderbuchbeispiel vom H-Atom fixiert wo nur ein Elektron rumschwirrte.
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