Verteilen sich Elektronen symmetrisch?

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5 Antworten

Zum Stichwort Orbitale ein Hinweis: In einem Metallstück befindet sich nur ein Teil der Elektronen in Orbitalen um einzelne Atomkerne. Die restlichen Elektronen bewegen sich frei in dem gesamten Metallkörper und bildet dort ein sog. Elektronengas. Man kann auch sagen, daß sie Orbitale besetzen, die sich über den ganzen Metallkörper ausdehnen. Dies ist der Grund für die elektrische Leitfähigkeit des Metalls.

https://de.wikipedia.org/wiki/Metallische\_Bindung

http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/11/aac/vorlesung/kap\_4/vlu/metallbindung.vlu.html

https://www.uni-ulm.de/fileadmin/website\_uni\_ulm/nawi.inst.251/Didactics/elekleit/html/index024.html


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Kommentar von Usedefault
21.08.2016, 10:12

Was ich bereits herausgefunden habe, bilden die Valenzorbitalelektronen das Elektronengas. Aber in den Valenzorbitalen ist ja nur Platz für zwei Elektronen oder? Was ist wenn nun insgesamt 1 Elektron zu viel in der Fe-Kugel ist?

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Eisen ist ein Metall, daher befinden sich, wie bereits Franz geschrieben hat, nicht alle Elektronen in Orbitalen, da das Atom der nächstvorhergehenden stabileren Edelgaskonfiguration näher ist als der nächstfolgenden und daher Elektronen »abwerfen« oder sozusagen »kollektivieren«.

Die sind dann schon noch an den Metallverband als Ganzes, nicht aber mehr an das einzelne Atom gebunden, können sich also frei zwischen den positiv geladenen Atomrümpfen bewegen und machen den Verband zu einem guten thermischen und elektrischen Leiter, undurchsichtig und bei hinreichend glatter Oberfläche typisch metallisch glänzend.

Nur diese Elektronen können überhaupt ausweichen, wenn neue hinzukommen und das Metall insgesamt negativ aufladen.

Und natürlich verteilen sie sich dann gleichmäßig (d.h. die Teilchenzahldichte des Elektronenfeldes ist räumlich annähernd konstant, Elektronen haben einen Wellencharakter und sind keine kleinen Kügelchen), wenn das Metall weder einem elektrischen Feld (das zu Influenz und daher einer Ungleichverteilung führen würde) noch einem eine Spannung induzierenden (s. a. Hall-Effekt) Magnetfeld ausgesetzt ist.

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Kommentar von Usedefault
22.08.2016, 16:38

Warum hat dompfeifer dann geschrieben, das Elektron wird an den Rand der Fe-Kugel gedrückt?

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Bei dieser Frage bewegst du dich bereits im Bereich der Quantenphysik. Es kann keine genaue Bestimmung der Position von Teilchen vorgenommen werden.

In deinem Fall wäre die Verteilung der Elektronen eine Überlagerung vieler Wellen, die die Wahrscheinlichkeitsverteilung für das Vorhandensein eines Elektrons darstellen.

Aber im Groben und Ganzen dürfte die Verteilung praktisch gleichmäßig sein, da sich das Gegenteil durch auftrentende Spannungen und eletrische Felder bemerkbar machen würde.

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Die Elektronen werden sich wahrscheinlich bewegen und zur Erinnerung sie können Sich nicht berühren. Bei der Quantenphysik befindet sich der Elektron in der perfekte Position sie könnte Überfall hin . aber wie Albert Einstein sagte : Gott würfelt nicht . und wenn du an seine spezielle Relativitätstheorie glaubst dann würden sie sich schnell unabhängig voneinander bewegen . übrigens ich bin 11

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Kommentar von KhamzatWas46
21.08.2016, 01:13

Aber sie würden sich trotzdem nicht berühren

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Kommentar von SlowPhil
22.08.2016, 08:36

Man »glaubt nicht an« seine Spezielle Relativitätstheorie, man weiß, dass sie die Beziehung zwischen Energie und Impuls korrekter beschreibt als die Newton'sche Näherung.

Sogar und besonders Elektronen beschreibt sie besser (natürlich ihre quantenmechanische Version), aus ihr geht nämlich die Existenz des Elektronenspins und des Positrons hervor.

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Nein, die Elektronen werden sich nicht alle neu ausrichten. Die drängen das überzählige Elektron an den äußersten Rand der Kugel.

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Kommentar von SlowPhil
22.08.2016, 09:57

Elektronen sind - wie alle jeweils gleichartigen Quanten»teilchen« respektive elementaren Anregungen des gleichen Materiefeldes, einander identisch. Die können nicht »Neuankömmlinge« von »Alteingesessenen« unterscheiden und ausgrenzen, selbst auf ihrer Position verharrend.

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