Orbitalmodell?
Was ist der Unterschied zwischen s-, p-, d- und f-Orbitalmodellen?
2 Antworten
Hallo hellokitty05,
s, p, d und f sind nicht verschiedene Orbitalmodelle, sondern verschiedene Orbitaltypen mit unterschiedlich großer Nebenquantenzahl 𝑙.
Elektronen sind keine kleinen Kügelchen, die in Bahnen den Atomkern umrunden, sondern sie haben einen Wellencharakter und bilden in einem Atom eine Art stehende Wellen, und das sind gerade die Orbitale.
Orbitale sind durch eine Reihe von Quantenzahlen gekennzeichnet, einmal die Hauptquantenzahl 𝑛 ≥ 1, die für die Energiestufe steht, die das Elektron einnimmt. Die Nebenquantenzahl 𝑙 steht für den sog. Bahndrehimpuls¹). Sie kann nicht größer sein als 𝑛 − 1.
Orbitale mit 𝑙 = 0 heißen s-Orbitale; sie sind kugelsymmetrisch. Orbitale mit 𝑙 = 1 heißen p- Orbitale, die ein bisschen aussehen wie Hanteln, und von denen es 3 gibt, weil der dazugehörige Drehimpuls 3 Orientierungen im Raum erlaubt.
Abb. 1: Zwei verschiedene Orbitale; absorbiert ein Atom ein Lichtquant, geht ein Elektron von einem Zustand wie dem 2s- Zustand in einem Zustand höherer Energie und höheren Drehimpulses über. Beim umgekehrten Übergang wird ein Lichtquant emittiert. Die Bilder sind mit der Android- App 'Electron Orbitals' erstellt worden. Helligkeiten stehen für Amplituden, Farben für die Phase. In der App ändert die sich auch dauernd.
Orbitale mit 𝑙 = 2 heißen d- Orbitale (von denen gibt's 5), und solche mit 𝑙 = 3 heißen f- Orbitale. Diese haben ziemlich bizarre Formen.
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¹) Das Wort ist irreführend, da sich Elektronen in Atom nicht in Bahnen bewegen, sondern eben Orbitale bilden; man benutzt das Word, um diese Art Drehimpuls vom Spin zu unterscheiden.
Es sind nicht verschiedene Modelle, sondern Ausprägungen DES Orbitalmodells. Die Elektronen in der Atomhülle des Wasserstoffatoms können verschiedene energetische Zustände einnehmen, welche durch die Quantenzahlen charakterisiert sind. Dies ergibt die zitierten Orbitale. Sie entsprechen grob gesagt Schwingungszuständen eines Elektrons.
Als anschauliches Beispiel kannst du eine schwingende Saite nehmen, welche unterschiedliche Schwingungen und Oberschwingungen (Töne mit festen Frequenzen) annehmen kann. Erweitere dieses Modell in zwei Dimensionen, dann hast du schwingende Ebenen und in 3 Dimensionen eben diese Orbitale ...
Guten Abend!
Sehr interessant, das Atom besser zu verstehen. Aber was bedeutet eöben?