Elektronengaßmodell?
Hey,
ich wollte fragen, ob das Elektronengaßmodell "richtig" ist, beziehungsweise, ob es aktuellere und in dem Sinne bessere Modelle gibt (Bezogen auf die Eigenschaften von Metallen).
3 Antworten
Wenn ein Modell nicht vollkommen falsch ist, hat es meist insofern seine Berechtigung, weil man meist einige Phänomene damit richtig erklären kann.
Das ElektronenGasModell ist nicht 'falsch', aber auch nicht 'perfekt'! Und natl. Heute viel mehr zusätzliche Details und Infos, die aber auf SchulNiveau eher irrelevant sind!
ZB gibt es nicht ein freies Elektron pro Atom! Dies gibt es zwar bei Kupfer, aber in anderen Metallen ist es nur 1 pro 100 oder 1000 Atomen.
Auch gibt es keine 'Zusammenstöße', die schon gar nicht 'berechenbar' wären. Einstein hat sich wohl daran versucht, aber es nicht geschafft.
Vor allem bei Halbleitern werden die ElektronenZustände mit EnergieNiveaus beschrieben, die sich eben bei Metallen überlappen.
Moin,
neben der Modellvorstellung eines Elektronengases gibt es noch das Energiebändermodell.
Dabei geht man davon aus, dass sich die Orbitale von zwei Atomen, die einander angenähert werden, zu Molekülorbitalen vereinen. Dadurch entstehen neue Orbitale, die in Energiestufen aufgespalten sind.
Wenn noch weitere Atome dazu kommen, spalten sich die Energiezustände immer weiter auf; es entsteht ein stufenartiges Energieband.
Ist das Energieband nahezu lückenlos (wie es in einem Verband von Metallatomen wäre), können die Außenelektronen im Prinzip zwischen den einzelnen Stufen fast kontinuierlich verschoben werden.
Auch das erklärt die Eigenschaften von Metallen relativ gut.
Dennoch gilt für alle Modellvorstellungen, dass sie...
- ... nur ein Abbild der Wirklichkeit darstellen, nicht die Wirklichkeit selbst.
- ... eine vereinfachte Beschreibung eines Objekts oder eines Phänomens sind.
- ... somit der Veranschaulichung dienen.
- ... nur die Eigenschaften des Vorbilds berücksichtigen, die im Hinblick auf gewisse Problemstellungen wichtig sind.
- ... dann in der Regel nicht falsch, sondern höchstens nicht besonders gut geeignet sein können.
- ... stets so genau wie nötig, aber dabei so einfach wie möglich sein sollten.
Insofern fährst du mit dem Elektronengasmodell ganz gut...
LG von der Waterkant
Soweit ich informiert bin, Nein. Die Quantenstatistik des Fermi-Gas ist das beste was wir momentan haben.