warum gibt es bei d-orbitalen fünf und bei f-orbitalen sieben verschiedene Einstellungsmöglichkeiten?

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2 Antworten

Das hängt mit der Quantelung des Bahndrehimpulses zusammen.

Grob gesagt, muss nicht nur der Bahndrehimpuls ein ganzzahliges Vielfaches von ℏ sein, sondern auch sein Anteil in die jeweilige Messrichtung.

(Zum Verständnis des Folgenden: Gewöhnlich legt man die z-Achse in Messrichtung und gibt Drehimpulse in Einheiten von ℏ an.)

Bei einem s-Orbital ist der Bahndrehimpuls 0, damit gibt es natürlich nur eine einzige Einstellungsmöglichkeit in z-Richtung.

Bei einem p-Orbital ist der Bahndrehimpuls 1, damit kann der Drehimpuls in z-Richtung entweder +1 (nach oben), oder 0 (zur Seite), oder -1 (nach unten) sein.

Bei einem d-Orbital ist der Bahndrehimpuls 2, damit kann der Drehimpuls in z-Richtung entweder 2 (genau nach oben), 1 (schräg nach oben), 0 (quer), -1 oder -2 sein.

Bei einem f-Orbital ist der Bahndrehimpuls 3; hier gibt es 2 schräge Einstellungen zwischen "nach oben" und "quer".

(In Wirklichkeit ist es etwas komplizierter, aber zum Verstehen reichen diese Überlegungen.)

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Kommentar von Wunnewuwu
25.11.2015, 14:11

Darf ich fragen, wie man mit der Tastatur ein "h quer" macht? :-D

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Hängt damit zusammen, dass mit Zunahme der Orbitale auch mehr Elektronen vorhanden sind (pro Orbital zwei).

Je mehr Elektronen/ Oribitale, desto mehr Ausrichtungsmöglichkeiten im Raum gibt es für den Drehimpuls. Damit gibt mehr magnetische Drehimpulsquantenzahlen und damit auch mehr "Plätze" (=Zustände) für die Elektronen.

LG

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