Quantenzahlen, Elektronenverteilung und Orbitale?

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4 Antworten

Nun ja, die Quantenzahlen und deren Wertebereiche sind zwar mathematisch präzise, aber wenig anschaulich.
Ich denke eher bildhaft in diesem Bereich und kann mir die Zahlen jederzeit herleiten, wenn's nötig ist.

Daher gebe ich dir hier mal meine "Übersetzungsmatrix":

  1. Die Hauptquantenzahl entspricht der Schale, 1, 2, 3, 4, ...
  2. Die Nebenquanten der Form, s, p, d, f, ...
  3. Die Magnetquantenzahl entspricht der Orienterung, also px, py, pz bzw. dxy, dxz,dyz, dx²y², dz² - welche Orientierung welcher Magnetquantenzahl entspricht, übersetze ich nicht, ich denke da in Koordinaten
  4. Die Spinquantenzahl passt da nicht so ganz, interessant ist ja auch nur, ob ungepaarte Elektronen vorhanden sind, oder unter welchen Bedingungen sie sich paaren - also Hundt'sche Regel und High-/Lowspinkomplexe etc.

Dann musst du noch wissen, welche/wieviele Orbitale es gibt:

  1. Schale - 1 s-Orbital
  2. Schale - 1s und 3 p-Orbitale
  3. Schale - 1s, 3 p- und 5 d-Orbitale
  4. Schale - 1s, 3 p-, 5 d- und 7 f-Orbitale
  5. Schale - 1s, 3 p-, 5 d-, 7 f- und 9 g-Orbitale

Nun ja, da ist wird das theoretische Vorhandensein schon uninteressant

Kommentar von Frage76mal6
03.03.2016, 10:50

"Nun steh ich da, ich armer Thor und bin so klug als wie zuvor" (Goethe/Faust) trotzdem danke

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n: Energie des Elektrons. n>=0

l: Betrag des Bahndrehimpulses des Elektrons. 0<=l<=n-1 (also: Drehimpuls ist beschränkt durch die Energie)

m: Bahndrehimpuls in eine ausgewählte Richtung (meist z-Richtung), -l<=m<=l (also: die z-Komponente des Drehimpulses ist betragsmäßig durch den Betrag des Drehimpulses beschränkt.

s: Spin des Elektrons. Hat nichts mit dem Wasserstoffatom zu tun, auch ein freies Elektron hat einen Spin. Entspricht der z-Komponente eines intrinsischen Drehimpulses (wie m im Falle vom Bahndrehimpuls).

Tabelle: Den unterschiedlichen Werten des Bahndrehimpulses l wurden von Chemikern Orbitalnamen zugeordnet. Das l=0 Orbital nennen sie S-Orbital, das l=1 Orbital ist ein P-Orbital, usw. Nichts dahinter, nur eine ältere Namenskonvention, die aber weiterhin benutzt wird.

Ich dachte bis jetzt, dass sich Elektronen auf Bahnen( mit bestimmten
Energiezuständen) um einen Kern bewegen, dem ist ja offenbar nicht ganz so.

Ich hatte dir ja schon auf deine andere Frage gesagt: Das ist ein Modell

Vorteil: Man kann sich was drunter vorstellen. Nachteil: Es kann nicht stimmen (Elektronen müssten ständig beschleunigt werden, wenn sie auf einer Kreisbahn laufen -Zentripetalbeschleunigung- und daher Energie abstrahlen und somit absacken)

Rettung: Man beschreibt die Elektronenkonfiguration über Orbitale. Die veranschaulichen die Aufenthaltswahrscheinlichkeit. Die bekommt man über das Quadrat der (komplxen) Psi Funktion. Diese wiederum ergibt sich aus der Schrödinger-Gleichung.

Viel Vergnügen noch im Studium ;)

Kommentar von Frage76mal6
03.03.2016, 12:19

danke, werde ich offenbar nur partiell haben....nebenbei, warum gibt man jemanden den Nobelpreis für ein Modell das nicht stimmt?

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Siehe z. B. https://de.wikipedia.org/wiki/Bohr-sommerfeldsches_Atommodell#Quantenzahlen

Siehe auch https://www.gutefrage.net/frage/was-genau-sind-die-orbitalen-eines-atoms-und-was-hat-es-mit-s1-s2-p1usw-auf-sich?foundIn=list-answers-by-user#answer-195638749

Die Nebenquantenzahl (die im Bohr-Sommerfeld-Modell die Elliptizität der Bahn bedeutet) kann man in der Quantenmechanik nicht so einfach übernehmen, hier versagt das Modell. Es bleibt aber die Anzahl der Unterschalen. Die Quantelung des Bahndrehimpulses läuft von 0 bis n-1 (in Einheiten ħ)

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