Frage zu Chemie - Valenzelektronen: Warum ist Neodymium (Ordnungszahl 60) in der III. Nebengruppe, hat aber in der Valenzschale nur 2 Elektronen?

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3 Antworten

Von der Nebengruppennummer kannst du nicht wirklich auf die Valenzelektronenzahl schließen. Wie du wahrscheinlich weißt, werden dort in der Periode n die n-1 d-Orbitale aufgefüllt. Zudem gibt es bei den Übergangsmetalle auch einige Abweichungen von den üblichen Elektronenkonfigurationen.

Zudem beginnst du in deinem Schema schon bei n=3 mit den f-Orbitalen. Diese gibt es erst ab n=4.

Weiter geht das bei uns im Beispiel nicht. Im Internet habe ich gelesen, dass dann die g Orbitale kommen, welche aber i.d.R. nicht besetzt werden. Ist das korrekt?

Korrekt. Nach f geht es alphabetisch weiter. Allerdings spielen die g-Orbitale keine Rolle, man konnte einfach noch keine Elemente mit besetzten g-Orbitalen finden/herstellen.

Und die Magnetquantenzahl (m) gibt im Endeffekt nur die Ausrichtung, also die Dimensionen an? d.h., die [d]Orbitale gibt es in 5 Dimensionen, daher 5 mal, die [f] Orbitale in 7 Dimensionen, also gibt es 7 Orbitale (also immer pro Energienivau) und g müsste dann nach der Formel m= -(l) bis + (l), also -4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4 -> 9 Orbitale in 9 verschiedenen Dimensionen haben? Oder ist der Begriff Dimension falsch und es müsste Richtung heißen? Viele Fragen... Aber die erste Frage ist die eigentlich wichtige.

Korrekt. Allerdings würde ich es bei der Beschreibung "räumliche Ausrichtung" belassen. Der Begriff Dimension ist etwas sehr mathematisches. Man kann ihn sehr schnell falsch benutzen.

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Kommentar von musicmaker201
15.10.2016, 13:54

Die Bemerkung mit den Nebengruppen und d-Orbitalen gilt natürlich für die Lanthanoide und Actinoide mit den f-Orbitalen genauso.

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>Also anhand eines Modells, welches wir in der Uni hatten habe ich die Elektronen "einsortiert", bin darauf gekommen, dass sich im Energienivau 6 genau 2 Elektronen befinden (6s²). Laut einer Website ist die Konfiguration auch korrekt. 

Stimmt, aber es besitzt auch in der 4f Schale 4 Elektronen. Die darf man nicht vernachlässigen.

>Aber es ist in der III. Nebengruppe, woraus ich doch mMn entnehmen kann, dass es 3 Außenelektronen besitzen müsste?

Nein, das heißt nur dass jetzt die f-Schalen aufgefüllt werden und seine bevorzugte Oxidationsstufe +3 ist. Daneben geht es auch oft die Oxidationsstufe +2 ein und manchmal +4. Das kommt, weil je nach Polarisierung und Gegenanion die 4-Elektronen mehr oder weniger zur Bindungsbildung herangezogen werden.

Es gibt keine nichtradioaktiven Elemente mit besetzten g-Orbitalen, also kann man diese Problematik erst einmal vernachlässigen.

Die Magnetquantenzahl gibt die Anzahl der Ausrichtungen an, die ein Orbital in einem von außen angelegten Magnetfeld einnehmen kann (also nicht nur parallel und antiparallel).

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Wenn du an der Uni bist und anscheinend nicht schnallst, wie man die Autokorrektur (wohl) des Schmartföhns abschaltet, sodass du in der Lage bist einigermaßen verständliche Fragen zu stellen, dann ...

Ich lese Zwei-Slip-Lilly aus 2) s Ii p IiIiIi, und da reicht es mir.

Davon ab ist es in der Chemie immer hilfreich, in Bildern zu denken.
Oder sich einfach mal Bilder anzuschauen.
Ich sehe jedenfalls ein p-Orbital als Hantel vor meinem geistigen Auge, nicht ein Nebenquantenzahl.

Die Lanthaniden sind auch nicht alle in der dritten Nebengruppe, so wenig wie alle Nebengruppen in der 3. Hauptgruppe sind.

Neodym stände in der 6. Nebennebengruppe, wenn es Nebennebengruppen gäbe. Allerdings denken Menschen, die Neodym kennen, nicht so in Gruppen.

Von daher ist es für mich eher ein Rückschritt, dass es jetzt 18 Gruppen gibt statt acht++.

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Kommentar von Chemiebeginner
16.10.2016, 09:54

1) Ich habe kein Smartphone

2) die beiden Vorredner haben mich sehr gut verstanden

3) Eben genau mit dieser Symbolik wollte ich es "bildlich" machen, wahrscheinlich hat dein Smartphone die Struktur zerschossen, oder bei dir läuft eine Autokorrektur.

4) Ich bin auch jemand, der in Bildern denken muss, aber dazu muss ich den Zusammenhang erst einmal zur Formel verstehen.

5) Das mit der Nebengruppe hab ich jetzt auch gecheckt, aber danke, dass du auch da nochmal drauf eingegangen bist.

Zu meiner Rechtfertigung, ich bin seit 8 Jahren aus der Schule und hatte ab der 10. Chemie und Physik abgewählt. Jetzt sitze ich mehr oder weniger unerwartet und unerhofft im Chemiemodul, weil ich eigentlich etwas anderes studiere (gerade angefangen). Also ja, ich bin momentan zu blöd dafür, aber ich arbeite ja dran, da hinterher zu kommen. Muss halt erst einmal alles, was ich einmal gelernt hatte, wieder zurück in meinen Kopf kriegen, dann noch 2 Jahre Leistungskurs Schule dazulernen und dann kommt oben drauf noch der neue Stoff, den wir in der Uni haben... Aber hey, ich versuchs halt, so blöd ich auch bin und so schlecht die Voraussetzungen sind.

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