Frage von Hillo123321, 29

Atommodell nach Bohr?

Hi, kann mir einer beantworten, wie man ein Natrium Atom in einem Atommodell nach Bohr darstellen kann, ohne das Periodensystem zu benutzen? Und wie kann man herausfinden wie viel n (Hauptquantenzahl) ein Atom hat ? Vielen Dank im Vorraus!!

Antwort
von ThomasJNewton, 20

Ohne das PSE ist das nicht zu lösen, denn du musst schließlich wissen, dass Na in der 3. Periode und der 1. Gruppe ist.
Und wissen, dass in der 1. Periode 2 Elektronen der 1. Schale gefüllt werden, in der 2. Periode 8 Elektronen der 2. Schale.
Auch wenn die Unterteilung in Schalen dann Bohr-Sommerfeldsches Modell genannt wird - Chemiegeeschichte ist nicht so mein Hobby.

Die einzige Frage ist die, ob du das PSE als Papier oder Bildschirm vor dir haben musst, oder ob du es auswendig kennst.
Bis auf ein paar weiße Flecken kennt man das einfach irgendwann Schlaf´- wie das ABC oder die ersten 3 Stellen von Pi und Wurzel aus Zwei.

Antwort
von gilgamesch4711, 17

  Länger als die unten stehenden Antworten darf der Antworttext auch nicht ausfallen, weil sonst unweigerlich der Editor abstürzt. Und da du alles neu formatieren musst, verzichte ich auf jegliche Absätze - sonst sitze ich morgen früh noch hier. Bitte selber einscannen; oder du beschwerst dich beim Support.

Wahrscheinlich bist du noch Schüler und hast Null QM gehört. Das Coulomb-Potenzial hat doch die selbe Asymptotik wie das Keplerpotenzial. Und das 3. Keplersche Gesetz besagt, dass die Umlaufszeit und Energie eines platten Neten eine ( eindeutige ) Funktion sind von der ===> großen Halbachse a ; also unabhängig von der ===> Exzentrizität e der Bahnellipse. Und hier nun greift das ===> Bohrsche Korrespondenzprinzip ( BKP ) die Energie der Elektronen ist quantisiert und hängt nur von der Hauptquantenzahl n ab ( n = 0 entspricht K , n = 1 = L usw. ) ( n entspricht a ) Die Exzentrizität wird übrigens bestimmt von einer weiteren Erhaltungsgröße; diesmal ist es nicht die Energie E , sondern der ===> Drehimpuls L . Dieser Drehimpuls bleibt erhalten in sämtlichen ===> Zentralkraftfeldern; er wird beschrieben durch das 2. Keplersche Gesetz, den ===> Flächensatz . Und zwar existiert folgender Zusammenhang: Wenn E , also die Umlaufszeit gegeben ist, kann L natürlich gleich Null sein. Das wäre die Kamikazebahn, auf welcher die Erde " auf den Strich geht " und sich direkt radial in die Sonne stürzt. Dann wäre der Grenzfall e = 1 erreicht; an sich muss ja bei einer richtigen Ellipse e < 1 . Für kleine L hast du eine ganz lang gestreckte Ellipse; maximal ist L offenbar, wenn E = 0 ===> kreisbahn. Rein von der physikalischen Dimension ist Drehimpuls = Energie X Zeit = Wirkung ( 1 ) die selbe Einheit übrigens wie das ===> Plancksche Wirkungsquantum h ( bzw. " h quer " ) In Einheiten von h quer kann der Drehimpuls nur sein l = 0 , 1 , 2 , 3 , ... ( 2a ) l heißt Bahn-oder Nebenquantenzahl entsprechend den " Orbitalen " , wie man das nennt s , p , d , f , g , ... ( 2b ) Und jetzt gibt es noch die magnetische oder Projektionsquantenzahl m , weil du ja fragen kannst, wenn l dem Betrag nach gegeben istgegeben ist, wie groß ist die Drehimpulskomponente in z-Richtung? ( ===>Zeemann-Effekt; " Woher weiß man, wie stark die Magnetfelder auf der Sonne sind? " ) Wir wollen uns merken: Bei gegebeneml gibt es ( 2 l + 1 ) ( 3 ) verschiedene Einstellungen dieses Drehimpulsvektors. In die K-Schale passt zunächst nur ein s-Elektron; für l = 0 ergibt ( 3 ) ja Eins ( Das ist ja logisch bei Drehimpuls Null. ) Jetzt haben die Elektronen aber auch noch einen ===> Spin ( " up " oder " down " ) ( Rein teoretisch ließe sich das sogar unter Formel ( 3 ) subsummieren, wenn du zulässt, dass Spin s = 1/2 ; 2 s + 1 = 2 Möglichkeiten. ) Mit zwei Elektronen ist die K-Schale voll besetzt und die ( energetisch sehr günstige ) Edelgaskonfiguration ( EGK ) ( Helium ) erreicht. Aus dem BKP folgt, dass wir die L-Schale bis maximal zu den p-Zuständen füllen dürfen; das wären 2 ( 1 + 3 ) = 8 Elektronen. Danach landen wir beim Neon, und das Natrium eröffnet dann die M-Schale. Schülern unterschiebt man immer gerne eine Mogelpackung, indem man ihnen das ===> Pauliprinzip verschweigt. Wieso passt eigentlich in jeden Zustand nur ein Elektron? Z.B. vor wolf Paulis genialer Entdeckung ( für der er übrigens den Nobelpreis bekam ) scheiterten sämtliche Versuche, das Heliumspektrum zu verstehen. Der Punkt ist nämlich genau: Wenn du zwei Elektronen hast, die beide " Spin up " haben, musst du das zweite in der L-schale unterbringen. gäbe es kein Pauliprinzip, wäre es ja das energetisch Günstigste, wenn sämtliche 92 Elektronen des Uranartoms in der K-schale Platz nehmen. Dann gäbe es weder eine Chemie noch gar Leben im Universum. Kennst du das ===> antropische Prinzip? Das ist ein ===> Gottesbeweis; Gott habe das Pauliprinzip verfügt, UM uns Menschen das Leben zu ermöglichen ...

Expertenantwort
von PWolff, Community-Experte für Physik, 29

Mit dem Bohrschen Modell selbst nicht, weil sich hier alle Elektronen auf konzentrischen Kugelschalen befinden. Man kann hier nicht sagen, wie viele Elektronen auf eine Schale passen.

Mit der Erweiterung des Bohrschen Modells zum Bohr-Sommerfeldschen Modell kommt man etwas weiter; mit der Quantisierung des Bahndrehimpulses kann man immerhin sagen, wann eine Schale voll ist.

Immerhin kann man qualitativ begründen, wieso eine Unterschale energetisch ungünstiger sein kann als eine andere Unterschale in einer anderen Hauptschale. Und genau das braucht man ja ab der 3. Periode.

Genauer rechnen ist aber ziemlich schwierig. (Für die Schule zu schwer, es sei denn für eine Arbeitsgruppe "Physik auf dem Computer".)

Antwort
von DrChimpanzee, 28

Naja, wenn du die Position des Natrium nicht im Kopf hast, wird es schwierig, ohne PSE etwas über seine Eigenschaften aussagen zu können...

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