MO-Theorie?
Hallo,
Ich habe bezüglich der MO-Theorie in der anorganischen Chemie folgende Frage:
Aus vielen Infoquellen habe ich herausgefunden, dass ein Atomorbital ein Ort in einem Atom ist, in dem sich Elektronen mit hoher Wahrscheinlichkeit aufhalten. Und da Elektronen als Wellen aufgefasst werden können, spricht man anstelle von Atomorbitalen oft auch von Wellenfunktion.
Ist die Wellenfunktion das gleiche wie das Atomorbital? Weil in einem Atomorbital ja auch zwei Elektronen sein können und dann in einem Atomorbital zwei Wellenfunktion sind
3 Antworten
In der Quantenmechanik wird das Verhalten von Elektronen in Atomen durch die sogenannte Wellenfunktion beschrieben. Die Wellenfunktion gibt an, wo sich ein Elektron mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit aufhalten wird. Diese Wahrscheinlichkeit kann man sich als die Intensität der Wellenfunktion vorstellen.
Das Atomorbital ist eine Art "Blase" im Atom, in der sich ein Elektron mit hoher Wahrscheinlichkeit aufhalten wird. Man kann sich das Atomorbital also als die "Region" vorstellen, in der sich das Elektron mit hoher Wahrscheinlichkeit aufhält. Diese Region wird durch die Wellenfunktion beschrieben.
In der Regel gibt es für jedes Atomorbital nur eine Wellenfunktion, die das Verhalten des Elektrons in diesem Orbital beschreibt. In einigen Fällen, wie beispielsweise bei Atomen mit hoher Atomzahl, können sich jedoch auch mehrere Elektronen im gleichen Atomorbital befinden. In diesem Fall gibt es für das Atomorbital mehrere Wellenfunktionen, die das Verhalten der Elektronen beschreiben.
Um es kurz zusammenzufassen: Ein Atomorbital ist eine Region im Atom, in der sich ein Elektron mit hoher Wahrscheinlichkeit aufhält, und die Wellenfunktion beschreibt das Verhalten des Elektrons in diesem Orbital. In der Regel gibt es für jedes Atomorbital nur eine Wellenfunktion, aber es gibt auch Ausnahmefälle, in denen es mehrere Wellenfunktionen für das gleiche Atomorbital gibt.
Wäre Helium so eine Ausnahme. Ein Helium-Atomorbital hätte 2 Elektronen, oder?
Naja, fast. Wie du schon richtig sagst, sind die Orbitale die Bereiche in denen die Aufenthaltswahrscheinlichkeit eines Elektrons hoch ist. Diese Aufenthaltswahrscheinlichkeit errechnet sich durch Integration der Wahrscheinlichkeitsdichte über einen gewählten Bereich. Und diese Wahrscheinlichkeitsdichte ergibt sich aus dem Betragsquadrat der Wellenfunktion.
Die Wellenfunktion kann man so direkt nicht beobachten bzw messen, sehr wohl aber die Wahrscheinlichkeitsdichte.
Nein, ein Atomorbital kann nicht direkt mit einer bestimmten Wellenfunktion identifiziert werden, da das Verhalten von Elektronen in Atomorbitals quantenmechanisch und nicht deterministisch ist.
Dann hätte ich noch eine Frage:
Bei der Bildung von Molekülorbitalen aus zweiatomigen Molekülen entsteht immer ein bindendes und ein antibindendes Sigma-Molekülorbital aus den zwei Atomorbitalen.
Wie ist das möglich, wenn dabei doch für das bindende MO beide AOs verschmelzen und aufgebraucht werden? Woher kommt das antibindende Molekülorbital?