d und f Orbitale besetzen?

... komplette Frage anzeigen

4 Antworten

In der Tat gibt es 5 d-Orbitale, 7 f-Orbitale usw.
Wobei "usw." praktisch nicht mehr relevant ist.
Aber deswegen gibt es je 10 Übergangsmetalle und 14 Innere Übergansmetalle.

Und wie du schon bemerkt hast, werden die Schalen nicht sauber nach ihrer Nummer besetzt, sondern nach ihrer Energie.

Bei den p-, d- und f-Orbitalen gehen ja Knotenflächen durch den Kern.
Bedeutet, dass sie im Kern die Aufenthaltswahrscheinlichkeit Null haben.

Also sind sie vom Prinzip her schon mal weiter vom Kern weg als s-Orbitale.
Und das ist ja "Sinn und Zweck" eines Atoms, dass die Elektronen der Elektrostatischen Anziehung des Kerns folgen, ihm also so nah wie möglich sein "wollen".

Wie die genaue Begründung ist, kann und will ich dir nicht herleiten.
Es ist einfach Fakt, und im PSE zu sehen, in welcher Reihenfolge die Orbitale gefüllt werden.
4s ist nun mal energieärmer als 3d, aber energiereicher als 3p.
Deswegen werden die 3d-Elektronen "dazwischen geschoben".
Bei den Übergangsmetallen.

Und selbst diese Reihenfolge gilt nur für die Erstbesetzung. Ein Zink-Atom gibt nämlich keineswegs 2 3d-Elektronen ab zum Zn²⁺-Ion, sondern seine 2 4s-Elektronen.
Irgendwann kippt also die Reihenfolge.

Ob es Sinn macht, dir zu raten, es dabei bewenden zu lassen, da bin ich spektisch.

Falls nicht, taucht dei den d-Orbitalen zum ersten mal das Problem auf, dass es mehr Möglichkeiten als Orbitale gibt.
Orbitale gibt es ja nur 5, aber 2 * 3 = 6 Koordinaten.

Es gibt nämlich zum ersten die Orbitale, die ihre Keulen zwischen den Koordinaten haben. Also auf Papier diagonal. Und die werden nach den Koordinaten benannt, zwischen denen sie liegen, also dxy, dxz und dyz.

Zum zweiten gibt es die Orbitale, die ihre Keulen in Richtung der Koordinaten haben, genannt dx²y², dx²z² und d y²z².

Das macht aber zusammen sechs, nicht fünf. Daher ist das 5. Orbital eine Kombination (ein Hybrid) aus dx²z² und d y²z², genannt dz². Das hat 2 Keulen in z-Richtung, und einen Wulst (Schwimmring) über x- und z-Richtung.

Und nächste Woche kommen wir dann zu den Hybriden, sp, sp², sp³, dsp² und d²sp³.
Kleiner Scherz, Schönes Wochenende! սoʇʍəN әɯoɹәԸ sɐաօч⊥

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung
Kommentar von ThomasJNewton
04.03.2016, 13:24

Korrektur: Der Wulst ist natürlich in x- und y-Richtung.

0
Kommentar von R0l4nd0
04.03.2016, 13:25

Sehr gute Arbeit Newton!

So differenziert hatte ich das nie :) Danke!

0

Hallo zunächst,

Hier eine, wie ich finde, einfache Eselsbrücke zu den Oribitalen vorweg: SPD (Partei) + PDF (Datei) -> s (p d) f = die Reihenfolge, in der die Elektronen den Orbitale eines Atoms zugeordnet werden.

Und hier ein sehr interessanter Link für dich: http://www.seilnacht.com/Lexikon/pordn.htm

Unter der Überschrift Verteilung der Elektronen in Orbitalen nach Energieniveaus (ca. Mitte der Seite) wird deine erste Frage beantwortet.
Du hast übrigens einen Fehler in dem Beispiel, es müsste 4s^2 4p^6 3d^10 heißen ;).
Du hast recht mit der Vermutung, dass es 5 d Orbitale gibt, mit jeweils 2 Elektronen (Hanteln). Steht aber auch alles im Link.

Lies dir den Artikel durch, normal dürften dann alle Fragen beantwortet sein.
Sonst frag hier nochmal, ob ich dir weiterhelfen kann.

Viele Grüße, ein Chemielaborant ;)

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung
Kommentar von Frage76mal6
04.03.2016, 11:19

Vielen Dank,

ich werde mir die Seite gleich durchlesen.

Viele Grüße, ein Chemiestudent

1
Kommentar von ThomasJNewton
04.03.2016, 11:37

Da hast du einiges falsch verstanden.

Die d-Elektronen sind kreuzförmig, oder haben 2 Hanteln um 90° versetzt.

Und jedes einzelne Elektron hat die Form einer Doppelhantel, auch jedes Elektron in einem Paar. Es ist ein sehr naiver Ansatz, das eine Elektron in einem Teil des Orbitals zu sehen, das andere im anderen.

Und wenn du dich über die Form des dz² wunderst, das ist ein Hybrid aus dx²z² und dy²z². Die sind einzeln auch doppelhantelförmig.

2

Was möchtest Du wissen?