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Alt 08.09.2013, 16:12   #1   Druckbare Version zeigen
caphalor Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 13
Rutherford und Bohr

Hallo zusammen, ich betreibe ein Fernstudium und scheinbar ist zur Zeit kein Tutor verfügbar (so sagt die autmatisch generierte mail)...Es geht um Atommodelle iim Wandel der Zeit

Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr, wellenmech. Modell, Orbitalmodell

Daher versuche ich mal hier 3 Fragen loszuwerden ;-)


1.)
Das Problem bei Rutherfords Modell war doch u.A. das die Elektronen in den Atomkern stürzen müssten. Wie erklärt Bohr das? Bei mir steht nur eines seiner Postulate sei das sich Atomeauf einer "nicht strahlenden", sprich keine Energie "verlierenden" bahn befänden, dem Grundzustand. Das wirkt ein bisschen so als hätte er diesen Zustand erfunden um alles erklären zu können... hat er aber ja sicher nicht. Also, warum ist der Grundzustand laut Bohr energiefrei trotz Elektronen in der Umlaufbahn?

2.)
Ist es schon ein Quantensprung wenn ein Elektron das Niveau in einer Schale wechselt (p auf d zu, Beispiel) oder muss es die Schale wechseln?

3.) Warum streben Elektronen wenn sie weiter vom Kern weg sind zurück? Die Anziehungskraft wird doch kleiner. Man sollte doch meinen das (da sich ja im Grundzustand Anziehungs- und Fliehkraft die Waage halten)die Fliehkraft nun stärker ist. Warum also geht es zurück und strahlt hierbei?


vielen Dank

PS:

Ich mache das Abi nach und habe entsprechende Kentnisse, ich bin weder Chemiker noch Laborant und die korrekteste Antwort nützt mir Leider nichts wenn ich sie nicht verstehe. Ich bitte dies bei der Gestaltung der Antwort(en) zu berücksichtigen :-)


Ansonsten... 1000 Dank
caphalor ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 08.09.2013, 16:54   #2   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 7.281
AW: Rutherford und Bohr

zu 1)
Zitat:
Das Problem bei Rutherfords Modell war doch u.A. das die Elektronen in den Atomkern stürzen müssten.
nein, im gegenteil: er machte hierzu ueberhaupt keine aussagen
Zitat:
Entgegen häufig zu findenden Darstellungen in Lehrbüchern und anderen Sekundärquellen entwickelte Rutherford kein eigenes Modell der elektronischen Struktur von Atomen,
(aus: http://de.wikipedia.org/wiki/Rutherfordsches_Atommodell )

Zitat:
Wie erklärt Bohr das?
Bohr raeumt keineswegs mit einem vorgeblichen irrtum Rutherfords auf (den es gar nicht gab: s.o.), sondern im gegenteil generiert eben diesen irrtum erst seinerseits, denn die im Bohr'schen atommodell vorgesehenen, auf bahnen planetengleich kreisenden elektronen muessten eigentlich naemlich in der tat unweigerlich "abstuerzen".

Zitat:
Das wirkt ein bisschen so als hätte er diesen Zustand erfunden um alles erklären zu können... hat er aber ja sicher nicht.
doch: genau so war es aber
er hat kraft seiner reputation ex cathedris verkuendet, dass mutter natur sich bitteschoen seinem dictum derart zu beugen habe.
... und damit komplett daneben gelegen

Zitat:
Also, warum ist der Grundzustand laut Bohr energiefrei trotz Elektronen in der Umlaufbahn?
weil sonst sein ganzes schoenes modell instant kollabiert ware, wenn kreisende elektronen auf bahnen tatsaechlich gleichbedeutend mit dem energieverlustbehafteten aussenden von radiowellen waere - und das konnte Ihro Majestaet nicht dulden - denn sonst ware sein beitrag zur sache ja eben keiner gewesen
er war in diesem sinne also einfach "erforderlich" dass es so sei (denn sonst haette DER HERR zu einer der brennensten physikalischen fragen der zeit naemlich nix beizutragen gehabt)


zu 2): jeder uebergang eines quantenmechanischen objekts unter wechsel einer seiner quantenzustaende ist ein quantensprung (also auch ein p-->d uebergang eines elektrons, wenn er denn stattfinden sollte)

zu 3)
Zitat:
Warum streben Elektronen wenn sie weiter vom Kern weg sind zurück?
tun sie nach modernen auffassung vom atombau doch gar nicht, im gegenteil: nach moderner auffassung sind elektronen stehende wellen, deren schwerpunkt (nicht jedoch die hauptmenge der elektronendichte!) stets und immer exakt im kern ist (weshalb sie eben auch nicht "noch weiter" hineinfallen koennen: naeher als mit dem schwerpunkt geht halt nicht, und da "sind" sie schon).
mehrere verschiedene elektronen um einen kern herum benoetigen dabei verschiedenen wellenfunktionen, wobei zunaechst die fuer das system energieaermsten loesungen auch tatsaechlich besetzt werden.
hoehere loesungen haben es nun aber an sich, dass die elektronendichte-verteilung "weiter draussen" ihre vorzugsregion hat - und solche loesungen muessen halt dann eben auch besetzt werden, wenn die besseren plaetze halt schon belegt sind

ansonsten, im Bohrschen modell argumentiert: die elektrostatische kraft zwischen zwei entgegengesetzten ladungen nimmt zu, je geringer ihr abstand wird. weiterhin gilt aber auch, dass E = {_{\int}}F ds , d.h. die "abarbeitung" einer solchen kraftzunahme ist mit einer energiefreisetzung gleichbedeutend
... und zwar egal ob das teilchen nun zusaetzlich noch im abstand r rotiert oder nicht: es kommt allein auf delta r an


ich hoffe, meine antwort war soweit fuer dich verstaendlich - ansonsten frag bitte gerne nach, falls ich mich im niveau vergalloppiert haben sollte

gruss

Ingo
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 08.09.2013, 17:10   #3   Druckbare Version zeigen
caphalor Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 13
AW: Rutherford und Bohr

Oh Gott...

Dein Niveau ist OK, Danke. Leider widersprichst du wenn ich dich richtig verstehe inhaltlich ziemlich dem SGD-Heftchen...

Ich zitiere mal munter vor mich hin:

"...Rutherford geht hier davon aus, die Fliehkraft hebe die Anziehungskraft der Protonen auf..."

"...der Modellvorstellung Rutherfords widersprachen einige Physiker da sie im Widerspruch zu gesicherten elektromagnetischen Theorien stand...jedes kreisende Elektron müsste fortwährend Energie verlieren bis es in den Atomkern stürzt..."

"Die tatsächliche Stabilität der Atome ist mit R. Modell nicht erklärbar"

"Weiterhin müssten R. kreisende Elektronen bzw. die dazugehörigen Atome ständig Licht aussenden"

"Das von Bohr formulierte Modell hält an R. Modell weitestgehend fest. Nach Bohr können jedoch die Elektronen nicht jeden Platz einnehmen, sondern sind auf Bahnen beschränkt. Alle Elektronen befinden sich normalerweise im Grundzustand, einer energiestabilen Form, einer strahlungslosen und somit nicht (energie)verlustbehafteten Form"

Irgendwie bin ich jetzt verwirrter als vorher.
caphalor ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 08.09.2013, 19:28   #4   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 7.281
AW: Rutherford und Bohr

es tut mir leid wenn dein SGD-heftchen nicht die historischen tatsachen - soweit mir gelaeufig und auch m.a.n. beim von mir verlinkten Wiki -artikel korrekt wiedergegeben - widerspiegelt

... eine zugegeben eklige situation, wenn man dich die unwahrheit lehrt, und du diese aus taktischen gruenden sodann auch so wiederzugeben gehalten bist.


alles von dir zu Rutherford / seinem angeblichen modell zitierte, incl. der berechtigten einwaende dagegen, trifft auf Bohr zu, nicht jedoch auf R. (denn R. hatte ein solches nicht)

R. hingegen legte sich bzgl. der "orte" der elektronen ueberhaupt nicht fest, sondern verortete diese eher unkonkret "irgendwie" im "radius" des atoms


(atommodell nach Rutherford aus: Wiki, a.a.o.)

... wobei R.'s leistung unabweisbar darin bestand zu zeigen, dass der raum den er dort skizzierte im wesentlichen "leer" sei (Rutherford'scher streuversuch)


die von dir bzgl. Bohr genannten sachverhalte / thesen entsprechen hingegen der wahrheit, werfen jedoch genau jene - in deinem heftchen faelschlich dem R. zugeschriebenen - probleme auf, denn die brachiale forderung
Zitat:
einer energiestabilen Form, einer strahlungslosen und somit nicht (energie)verlustbehafteten Form"
ist eben genau just jener deus ex machina , physikalisch-sachlich falsch, durch nichts zu begruenden (ausser dem heissen sehnen Bohrs, es moege so sein), den Bohr selbst erst ins leben rief


so sorry

gruss

Ingo
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 09.09.2013, 17:15   #5   Druckbare Version zeigen
caphalor Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 13
Daumen hoch AW: Rutherford und Bohr

Hallo nochmal,

vielen Dank für Deine wirklich sehr nützliche Darstellung der Sachlage.
Ich weiß Deine Mühe zu schätzen :-)


Ich habe spaßeshalber mal mein Instutit auf das Problem angesprochen, mal sehen was rauskommt...

Dir jedenfalls wie gesagt erstmal vielen Dank
caphalor ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 09.09.2013, 17:31   #6   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 7.281
AW: Rutherford und Bohr

ich an deiner stelle wuerde solche widersprueche zwischen deinen arbeitsunterlagen und der realitaet nicht allzuheftig "nach oben hin" nachverfolgen: sowas wird dir in deinem weiteren unterricht mutmasslich noch haeufiger passieren (wenn dein institut nicht eine ruehmliche ausnahme darstellen sollte), zumindest ist das forum hier threadmaesig voll von frustrierten schuelern, ja selbst studenten die an derart sachunkundigen fragestellungen verzweifeln.

... und es hat sich gezeigt, dass die akademische o.ae. "obrigkeit" eher ungehalten auf sowas reagiert wenn du da nachbohrst, ggf. auch mit entsprechenden dich massregelnden zensuren (wobei sie damit auch noch unglueckseliger weise im recht sind: in der BRD hat die lehrermeinung praktisch stets recht, ungeachtet der realitaet, so u.a. auch diverse urteile deutscher gerichte)

meine empfehglung lautet da immer auf "dialektik": persoenlich wissen was wirklich richtig ist, aber dem schulbetrieb da auch nicht zu viel widerstand entgegensetzen: du sitzt einfach schlicht am ausgesprochen kuerzeren hebel

viel erfolg dir weiterhin, trotz alledem

gruss

Ingo
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
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atommodell, bohr, rutherford

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