Warum ist 1s-orbital das Energieärmste?

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Für die Anziehungskräfte von Atomhern und Elektronenschalen ist in erster Lienie die elektromagnetische Wechselwirkung = Coulomb-Kraft (Wikipedie) zuständig; sie nimmt mit dem Quadrat der Entfernung ab, ist also zwischen den 1s Elektronen der K-Schale und dem Kern an größten. Man muss also Energie aufwenden, die Elektronen auf äußere Schalen zu heben oder ganz zu entfernen. Diese Energie wird umgekehrt wieder frei, wenn die Elektronen zurückfallen. Das ist die Grundlage der Spektrometrie. Durch die Auswertung dieser Spektren ist man auf das Schalenmodell gekommen. Das Orbitalmodell lässt - anders als die Bohr'schen Postulate - auch andere Aufenthaltswahrscheinlichkeiten zu, beschreibt die Schale (eben das Orbital) als den Ort größtmöglicher aber nicht alleiniger Aufenthaltswahrscheinlichkeit.

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das kannst du dir ganz einfach überlegen. um elektron und kern weiter auseinander zu birngen musst du energie aufwenden (um die anziehung zu überwinden), also ist das orbital am nächsten am kern das energie ärmste.das elektron hat die geringste potentielle energie.

Wenn man deine Frage mit einer vergleichbaren Anordnung aus dem Anschauungsbereich stellst, wirst du es sicher leichter verstehen, auch wenn das Beispiel nicht ohne Probleme übertragbar ist.

Das Elektron wird vom Kern angezogen. Ganz ähnlich wird ein Stein von der Erde angezogen. Wo ist nun für einen Stein der energieärmste Ort? Natürlich so nahe wie möglich an der Erdoberfläche. Je weiter er weg ist, um so mehr Energie muss man aufwenden um den Stein hochzuheben. Ganz ähnlich ist es mit den Elektronen im Atom.

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