Organische Chemie
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Organische Chemie Fragen und Antworten zur Chemie der Kohlenwasserstoffe. Hier kann alles von funktionellen Gruppen über Reaktionsmechanismen zu Synthesevorschriften, vom Methan zum komplexen Makromolekül diskutiert werden.

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Alt 28.10.2008, 12:12   #1   Druckbare Version zeigen
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Unglücklich Atombau, Orbitale,...

Hallo Leute!

Wir schreiben nächste Woche eine Organikarbeit mit dem Thema Orbitale, Feinbau der Atomhülle, Pauli-Verbot, etc.

Ich habe ehrlich im Unterricht aufgepasst, aber wir haben was im Heft aufgeschrieben mit dem ich nicht mehr klar komme:

Hauptschale: K,L,M,N,O,P
Quantenzahl: n= 1,2,3,4,... unendlich
[das ist mir ja noch klar]

Nebenschale: s,p,d,f
[diese Buchstaben stehen im PSE ganz unten, das ist auch noch ok]

Quantenzahl: l= 0,1,2,3,... (n -1)
[hier fängt es an, dass ich es nicht mehr verstehe! Für was stehen diese Zahlen? Wie ich dazu komme, dass z. B. Selen die Elektronenkonfiguration 4p4hat ist klar. Aber was haben diese Quantenzalen damit zu tun?]

Magnetquantenzahl: s1 m= 0
p3 m= +1, 0, -1
d5 m= +2, +1, 0, -1, -2
f7

[hier kapier ich es auch nicht mehr! s geht doch bis 2 und p bis 6, usw. Hier haben wir immer nur die Hälfte aufgeschrieben, wieso das? und was bedeutet das m= dahinter?]

Sinquantenzahl: s= +/- 1/2
in Klammer ein Pfeil, der nach oben, einer der nach unten zeigt
[die Pfeile sind mir klar: zwei Elektronen in einem Atom dürfen nie gleich sein, daher dreht sich das eine in die eine, das andere in die andere Richtung. Aber was bedeutet das +/- 1/2?]

Als Beispiel haben wir folgendes aufgeschrieben:

Helium
1s2, n=1, l=0, m=0, s +/- 1/2

[1s2 wie man hier drauf kommt ist mir klar. Ist im PSE ja so ähnlich wie auf ner Straßenkarte, n=1 heißt ja, dass es sich um die erste Hauptgruppe handelt, oder?, aber den Rest versteh ich überhaupt nicht mehr!]

Wir hatten nochmal den Lehrer gefragt, aber irgendwie kapier ich das nicht, wenn er das erklärt. Er wird da immer so ausschweifend. Und hier bräuchte ich eine Erklärung, die auf den Punkt kommt.

Würd mich riesig über eure Hilfe freuen!

Viele Grüße Sonja
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Alt 28.10.2008, 12:59   #2   Druckbare Version zeigen
Spektro Männlich
Mitglied
Beiträge: 952
AW: Atombau, Orbitale,...

Zitat:
Zitat von Sonja1 Beitrag anzeigen
Hallo Leute!
Nebenschale: s,p,d,f
[diese Buchstaben stehen im PSE ganz unten, das ist auch noch ok]

Quantenzahl: l= 0,1,2,3,... (n -1)
[hier fängt es an, dass ich es nicht mehr verstehe! Für was stehen diese Zahlen? Wie ich dazu komme, dass z. B. Selen die Elektronenkonfiguration 4p4hat ist klar. Aber was haben diese Quantenzalen damit zu tun?]
Die Quantenzahl l gibt vereinfacht gesagt so etwas wie die Form der Orbitale an.

l=0 -> s
l=1 -> p
l=2 -> d
....


Zitat:
Magnetquantenzahl: s1 m= 0
p3 m= +1, 0, -1
d5 m= +2, +1, 0, -1, -2
f7

[hier kapier ich es auch nicht mehr! s geht doch bis 2 und p bis 6, usw. Hier haben wir immer nur die Hälfte aufgeschrieben, wieso das? und was bedeutet das m= dahinter?]
m kann nur Werte von -l bis +l annehmen

Es gibt nur EIN s Orbital pro Schale (mit l=0, also muß auch m = 0 sein). Das kann aber doppelt besetzt werden (durch zwei Elektronen mit entgegengesetztem Spin, s.u.), daher die zwei.
Dazu gibt es drei p Orbitale (l=1, also eins mit m = 1, eins mit m = 0, eins mit m =-1). Auch die können natürlich doppelt besetzt werden, deswegen max. bis 6 Elektronen.


Zitat:
Spinquantenzahl: s= +/- 1/2
in Klammer ein Pfeil, der nach oben, einer der nach unten zeigt
[die Pfeile sind mir klar: zwei Elektronen in einem Atom dürfen nie gleich sein, daher dreht sich das eine in die eine, das andere in die andere Richtung. Aber was bedeutet das +/- 1/2?]
Das Elektron ist ein Fermion (halbzahliger Spin) und der Betrag des Spins ist einfach 1/2. Im Gegensatz gibt es auch Teilchen mit ganzzahligem Spin, die Bosonen (z.B. Photon). Die haben aber deutlich unterschiedliche Eigenschaften, so dürfen diese z.B. den gleichen Quantenzustand besitzen.

Zitat:
Als Beispiel haben wir folgendes aufgeschrieben:

Helium
1s2, n=1, l=0, m=0, s +/- 1/2

[1s2 wie man hier drauf kommt ist mir klar. Ist im PSE ja so ähnlich wie auf ner Straßenkarte, n=1 heißt ja, dass es sich um die erste Hauptgruppe handelt, oder?, aber den Rest versteh ich überhaupt nicht mehr!]

Wir hatten nochmal den Lehrer gefragt, aber irgendwie kapier ich das nicht, wenn er das erklärt. Er wird da immer so ausschweifend. Und hier bräuchte ich eine Erklärung, die auf den Punkt kommt.

Würd mich riesig über eure Hilfe freuen!

Viele Grüße Sonja
Ist relativ einfach:
wenn n =1 ist, darf l nur Werte von 0 bis n-1 annehmen (s.o.). l kann also nur Null sein. Deswegen hat die erste Periode auch nur ein s-Orbital, und keine p-Orbitale (die hätten ja l=1).

Ein s-Orbital hat ebenso m=0 (s.o.). Und für den Spin gibt es die beiden möglichkeiten +1/2 und -1/2

Ich hoffe nun ist alles klar
Spektro ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 28.10.2008, 20:45   #3   Druckbare Version zeigen
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Beiträge: n/a
AW: Atombau, Orbitale,...

Hallo Spektro!

Achso, wenn l= 0 ist, dann handelt es sich immer um ein s-Orbital in kugelform und bei l= 1 ist es ein hantelförmiges p-Orbital, etc. Hab ich das so richtig verstanden?
Und wenn ich weiß was n ist, dann weiß ich auch was l ist. Immer n -1. Ok!

Ich glaube auch das andere ist mir jetzt klar. Muss es mir aber nochmal in Ruhe ansehen. Wenn noch was unklar ist dann melde ich mich nochmal.

Außer bei diesem hier: s +/- 1/2 Ist das s eine Abkürzung für Spinquantenzahl oder steht es für das s-Orbital?

Vielen Dank auf jeden Fall für die Hilfe und die Zeit die für die Antwort draufging!!

Viele Grüße Sonja
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Alt 28.10.2008, 20:58   #4   Druckbare Version zeigen
Starom Männlich
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Beiträge: 82
AW: Atombau, Orbitale,...

Hallo,

man kann l nicht einfach von n ableiten, da l zwar mindestens n-1 sein muss, darüber hinaus kann l auch was anderes sein, z.B. für das 2s Orbital ist n = 2 und l = 0.
Unter s versteht man bei Quantenzahlen die Spinquantenzahl, die eben in den Beträgen +/-1/2 vorkommen kann.
Finde auch den Beitrag nicht schlecht:
http://de.wikipedia.org/wiki/Quantenzahl

Gruß Starom
Starom ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 28.10.2008, 21:08   #5   Druckbare Version zeigen
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Beiträge: n/a
AW: Atombau, Orbitale,...

Hallo Starom!

Aber woher weiß ich dann was l ist?? Woher kann ich das l ableiten?

Danke für den Link!

Viele Grüße Sonja
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Alt 28.10.2008, 21:12   #6   Druckbare Version zeigen
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Beiträge: n/a
AW: Atombau, Orbitale,...

Hi Sonja,
l kann alles sein zwischen 0 und n-1. D.h. dass die L-Schale z.B. folgende Kombinationen geben kann:

n = 2, l = 0 => 2s-Orbital
n = 2, l = 1 => 2p-Orbital
n = 2, l = 2 => gibt's nicht, da l ja nur bis n-1 gehen darf ;-)

Um das l also ableiten zu können, musst du wissen, welches Orbital gemeint ist. Umgekehrt weißt du, welches Orbital gemeint ist, wenn du l hast.

Bei n = 2, l = 1 gibt es noch m = -1,0,+1. Das sagt was über die Ausrichtung der p-Orbitale aus (denn es gibt ja drei Stück: px, py, pz).

Alles klar?
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Alt 28.10.2008, 22:29   #7   Druckbare Version zeigen
Planck Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.725
AW: Atombau, Orbitale,...

Interssant, dass das eine Organik-Arbeit werden soll...
Geht mir ehrlichgesagt nicht ein.

mfg, Planck
__________________
"Voll Hunger und voll Brot ist unsere Erde, ........Von Schönheit hell entflammt ist diese Erde
voll Leben und voll Tod ist diese Welt. ..............vom Elend ganz verbrannt ist diese Welt,
In Armut und Reichtum grenzenlos. .................doch ihre Zukunft ist herrlich und gross."

>Freundeskreis - Sternstunde/Die Revolution der Bärte<

Weil ich nun auch schon mehrmals davon heimgesucht wurde: Fachfragen bitte nur im Forum! Dazu ist es da und dort wird euch am schnellsten geholfen. PNs sind, wie der Name schon sagt, persönlichen Nachrichten vorbehalten.
Planck ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 29.10.2008, 10:16   #8   Druckbare Version zeigen
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Beiträge: n/a
AW: Atombau, Orbitale,...

@ kingsix ja es wird mir immer klarer! Vielen Dank! :-)

@ Planck Hm, ich weiß auch nicht wieso wir das in Organik durchnehmen. Ist aber so. Da wir kein allgemeines Chemiefach haben, mussten sie es wohl oder übel irgendwo reinstecken. Aber es kommen nicht nur die Orbitale dran sondern auch Kohlenstoffverbindungen. Nur zu deiner Beruhigung!
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hauptschale, magnetquantenzahl, nebenschale

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