Betrachtung der Atomorbitale als 3D-Möbiusschleifen?

ernecker · Anmeldungsdatum: 12.08.2015 Beiträge: 3

Meine Frage:
Am Wochenende hatte ich beim Aufwachen einen interessanten Gedanken (meiner Meinung nach ;-)). Warum betrachtet man Atomorbitale nicht als 3d-Möbiusschleifen und Variationen davon? Vielleicht ist diese Betrachtung ohnehin eine gängige und ich habe das damals bei der Grundvorlesung der Physikalische Chemie nur nicht mitbekommen (also bitte um Entschuldigung wenn dem so wäre). Aber beim schnellen Googeln habe ich nichts gefunden ? also bin ich hier.

Meine Ideen:
Ich habe mal eine kleine Zeichnung von s, p und d Orbitalen unter folgendem Link hinterlegt (ein Bild sagt mehr als tausend Worte. Falls es bei der Zeichnung nicht ganz raus kommt, bei den d-Orbitalen sind beide Erscheinungsformen dargestellt.
www.ernecker.at/daten/longtimefolder/Orbitalidee.jpg
Ich würde mich über eine Rückmeldung freuen.
Und ein Danke gleich mal vorab

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8582

Lies Dir das hier mal durch, vllt hilft Dir das:
http://www.physikerboard.de/topic,37753,-faq---orbitale.html

ernecker · Anmeldungsdatum: 12.08.2015 Beiträge: 3

Danke für den Link. Aus Zeitgründen hab ich nur mal grob drüber gelesen ...
Auch wenn es schon ein paar Jahre her ist, hab ich beschlossen dass ich meinen Uniprof in der Sache kontaktieren werde. Da er für solchen „Blödsinn“ grundsätzlich immer ein offenes Ohr hatte.

ernecker · Anmeldungsdatum: 12.08.2015 Beiträge: 3

Hallo,
je mehr ich über die Sache nachdenke, desto „harmonischer“ wird sie meiner Meinung nach. Ich habe mir mal die Strukturen bis zu den f-Orbitalen durchgedacht und das interessante daran ist, dass man die Orbitale mit solchen „Mömiushanteln“ und diverse Variationen davon (Y-förmige, X-förmige, …, Tetraeder-förmige?,...) darstellen kann. Interessanter weise kommt pro weiterer Schale immer eine „Sphäre“ dazu z.B. ein s-Orbitale ist eine Kugel => eine Sphäre, ein p-Orbital besteht aus zwei „Sphären“ (Hantel), d-Orbitale kann man aus zwei länglichen dreier-Sphären zusammensetzen und die f-Orbitale kann man aus zwei vierer-Sphären zusammensetzen. Wobei man die z.B. 4fy3-3yx2 aus zwei Y-förmigen Sphären (der mittlere „kugelähnliche“ Bereich ist z.B. blau und die drei Keulen sind rot (ich mag nicht mehr + bzw. - schreiben, da es ja keine Ladung ist => es ist ja eher die Unterseite bzw. Oberseite einer stehenden 3D-Welle, welches Bild sich bei diesen Worten auch immer in euren Köpfen bildet :-) , ich denke an so eine Art Magnetfeld)), die einfach versetzt übereinander gelegt werden => der mittlere Bereich löscht sich dadurch auf und die z.B. 4Fxyz aus zwei planaren X-förmigen Sphären wobei die Anordnung der Außenseite im Urzeigersinn z.B. rot-rot-blau-blau ist. Die zwei planaren X-Sphären kann man x-förmig angeordnet und kommt so zu diesem würfelförmigen 4Fxyz Orbital. Spannend wird es beim z.B. 4F5z3-3zr2 Orbital diese Struktur erhält man wenn man ein z.B. 4fy3-3yx2 oder z.B. 4Fxyz Orbital um eine Achse einer „rot-blau“ Hantel rotiert (bitte die Koordinaten Angaben x y z in den Orbitalnamen ignorieren, um diese Achsen wird nicht rotiert). Beide resultierenden Drehkörper schauen sehr ähnlich aus, wobei bei dem Drehkörper, der aus dem z.B. 4fy3-3yx2 Orbital resultiert im Zentrum ein freier Bereich ist (rot und blau hat sich ja bei der planaren Form schon gegenseitig „ausgelöscht“ und folglich gibt es diesen freien Bereich auch beim Drehkörper).

Vielleicht kann der eine oder andere meinem Geschreibsel folgen (ich hoffe es zumindest :-) ). Wenn ich mal Zeit finde, versuche ich das mal wieder aufzuzeichnen, damit man das Ganze besser nachvollziehen, bzw. herzeigen kann. Die g-Orbitale hab ich mir noch nicht genauer angesehen, denn bei einem 8 Monate alten Kind hat man eher weniger Zeit zum Nachdenken…

Und falls sich jetzt jemand sagt, „... hmmm, da rechne ich gleich mal ein wenig rum ob das irgendwie zusammen passt…“, wäre ich für jegliche Art von Feedback dankbar. Meine mathematischen Kenntnisse als Chemiker (bin kein physikalischer Chemiker) reichen leider nicht aus um „Möbiushanteln“ berechnen zu können und schon gar nicht diese Mathematik an Orbitalen anzuwenden.