Frage von lsfarmer, 47

Orbitale reihenfolge?

Also da ich diese Ganzen Darstellungen nicht verstehe, wie Orbitale besetzt werden, suche ich eine Allgemeine Reihenfolge, die ich nur Durchgehen muss.

Vielleicht weiß es auch jemand so, dass ich es verstehe.

Was steht da also für ein System hinter?

Antwort
von ThomasJNewton, 13

Wenn du sie nicht verstehst, die Regeln und die Ausnahmen von den Regeln und die Ausnahmen von den Ausnahmen, dannn solltest du dich auf eine uralte Kulturtechnik besinnen, das Auswendiglernen.

Wie hast du denn die Zahlen, Wochentage und Monatsnamen gelernt?
Durch eine Regel, die dir das Auswendiglernen erspart hat?
Für die Monatslängen gibt es das Fingerknöchelverfahren, aber irgendwann weiß man es einfach auswendig, auch ohne dieses Verfahren.

Wohl kaum ein Chemiker kann dir das begründen, und wenn, würden wir beide es kaum verstehen.

Antwort
von gilgamesch4711, 22

   Teil 3 ; bitte erst Teil 1 und 2 lesen.

   " Dieses war der zweite Streich; doch der dritte folgt nachher. "

   Es wäre wümschenswert, wenn du mal in eine richtige QM-Vorlesung gehst, wo du ===> Matrizenmechanik lernst, wie Werner Heisenberg sie entwickelt hat.

   Heut gibt es so tolle Lehrbücher; von einem Studenten wird ja erwartet, dass er auch autodidaktisch arbeiten kann. Zur Einführung schau dir mal an Eugen Fi ck / Darmstadt das Kapitel " Der unitäre Vektorraum " Lernziel; was sollen die ganzen Matrizen und Vektoren? Fi ck bietet auch Aufgaben mit Lösungen. ( Also gut; dieser Editor besteht darauf, dass er Eugenik Geschlechtsverkehr heißt. )

   Übrigens; das Spektrum der Drehimpulsalgebra findest du schon im Fi ck gerechnet. Ansonsten gibt es das hervor ragende Buch " Angular Momentum " von Rose so wie den Nobelpreis verdächtigen Gordon Baym. Baym bietet wirklich die Antworten auf alles was das Herz begehrt. Insbesondere das Keplerproblem bzw. H-spektrum in Matrizenmechanik notiert.

    Es folgt novh ein Teil 4 .

Kommentar von Physikus137 ,

Was ist mit Teil 4 passiert?

Oder sind die Spatzen schon durch die ersten drei Kanonenkugeln weggefegt worden?

😉

Antwort
von gilgamesch4711, 23

  Es folgt Teil 2 meiner Antwort; bitte erst Teil 1 lesen.  Ich seh grad; aus der Überschrift geht hervor, du bist bereits Student.

    Jetzt denk mal vom ===> Bohrschen Korrespondenzprinzip ( BKP )  her. Das 3. Keplersche Gesetz besagt, dass die Umlaufszeit des platten Neten eine Funktion T = T ( a ) der großen Halbachse der Bahnellipse ist; du weißt: Eine Funktion ist immer eine eindeutige Funktion. T hängt also nicht von der Brennweite f ab. Was aber weniger bewusst ist: Es gilt auch E = E ( a ) ; die Integration des Keplerproblems findest du in allen Mechanikbüchern wie z.B. Agoston Budo oder Herbert Goldstein.  In der QM erscheint a und damit die Energie E des Elektrons quantisiert durch die Hauptquantenzahl n .

     Die Coulombkraft ist eine typische ===> Zweikörper-Zentralkraft; der Drehimpuls L ist erhalten ===> 2. Keplersches Gesetz. L hängt nur von f ab und hat keinen Einfluss auf die Energie. Dabei entspräche L = 0 einem Planeten, der im Kamikaze Trip auf den Strich geht und sich in die Sonne stürzt; dann ist im Grenzfall f = a und die ===> Bahnexzentrizität e = 1 .

    Im anderen Extrem entartet die Ellipse zum Kreis mit L = L ( max ) ; e = f = 0 . Folgend dem BKP , wird L beschrieben durch die Nebenquantenzahl l ,

    0 < = l < = n     ( 2.1 )

    Ich schick jetzt erst mal wieder ab.

Kommentar von mgausmann ,

Schön dass du hier soviel vorkaust, aber das Bohrsche Atommodell ist überholt und es ist eben nicht (!!!!) der Fall, dass Elektronen in elliptischen Bahnen um den Kern schwirren. Womit deine ganzen Keplerschen Gesetze nicht auf Elektronen angewendet werden sollten.

Außerdem hilft das wenig bei dem Problem der Frage.

Das Madelung-Energieschema von Physikus ist alles was der Fragesteller zur Lösung seines Problems braucht.

Kommentar von gilgamesch4711 ,

Den Namen Madelung hatte ich nicht mit diesem Termzoo in Verbindung gebracht. Könnte es nicht sein, dass die Hundsche Regel die berühmten Ausnahmen von Madelung darstellt?

   Außerdem stand in der Zeitschrift Spektrum zu lesen, dass bei
Transuranen jenseits der 105 relativistische Effekte der Diracgleichung die Perioden des Periodensystems zusammen brechen lassen. Was du hier propagierst, ist die Einteilchen-Näherung der Elektronenorbitale. Fragesteller Isfahan scheint gar nicht zu begreifen, dass du die Orbitale z.B. in einem Uranatom in der 2. Quantisierung über die Diagonalisierung eines 2-Teilchen-Hamilton ermitteln müsstest.

   Alle Näherungsbetrachtungen sind nur nachgeschaltet; mein Doktorvater pflegte zu sagen

  " Wenn Sie ein realistisches Problem rechnen, haben Sie eine 10 000 X 10 000 Matrix zu diagonalisieren - da werden Sie verrückt. "

   Bei uns am Tag der offenen Tür stellten sich die ganzen physikalischen Institute den Abiturienten vor. Über uns Teoretiker lachten die Schüler zum Schluss, weil jeder Prof seine Ansprache begann

   " Ich gehe von der Schrödingergleichung ( SG ) aus. "

   Und mit jedem Folgeschritt verwässerte er diese SG bis zur Unkenntlichkeit, um dann z.B. mit 1/3-halb-oder 3/4 klaschischen Annahmen irgendwelche Kristalle in der Festkörperphysik zu rechnen.

   Das war auch das Urteil unseres Gastprofessors " Hank Miller " über ===> Wixhausen:

  " Die Leuts mussen sein geworden vaarückt. While isch wurd's ein Wechselwirking nix reschnen mit Vielteilschen Swer Ions out of control. Muust du kuuken auf ein simple system ... "

Antwort
von gilgamesch4711, 29

  Hattet ihr in Physik schon das ===> Keplerproblem? Weil mir liegt vor:

    Herbert Graewe ; " Atomphysik " bei Dümmler ( die neueste Ausgabe bei Amazon ) Für Schüler ist Graewe ideal.

     vielleicht solltest du nicht zu viel auf einmal wollen; das Keplerproblem wenn du beherrschst. Höhepunkt bei Graewe ist die Herleitung des Termschemas des H-Atoms im Bohrschen Atommodell.

    Teil 2 folgt; ich schicke nur ab, weil mit der Länge des Textpuffers wächst die Wahrscheinlichkeit, dass ich diesen Text nicht mehr absachicken kann.

Expertenantwort
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 15

Zunächst einmal werden (im Grundzustand) die Orbitale so besetzt, dass die Energie des Atoms minimal wird.

Eigentlich könnte es von daher egal sein, welchen Bahndrehimpuls ein Elektron im Atom hat, aber in einem Atom mit mehreren Elektronen liegt durch deren Wechselwirkung untereinander ein möglichst kleiner Drehimpuls bei gleicher Hauptquantenzahl n energetisch niedriger, weshalb in einer »Schale« das s-Orbital zuerst besetzt wird.

Das 4s-Orbital liegt energetisch sogar unter den 3d-Orbitalen und wird dementsprechend eher besetzt. Deshalb kommt nach Argon das Alkalimetall Kalium bzw. deshalb ist Kalium ein Alkalimetall. Auch das liegt an der Wechselwirkung unter den Elektronen.

Antwort
von Physikus137, 31
Kommentar von PeterJohann ,

Hübsch! 

Hier ein Link zu einem PSE wo die Elektronenkonfiguration für jedes Element angezeigt wird: 

http://www.seilnacht.com/Lexikon/psval.htm

Keine passende Antwort gefunden?

Fragen Sie die Community