Allgemeine Chemie
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Grundlagen der allgemeinen und anorganischen Chemie
A. Hädener, H. Kaufmann
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Allgemeine Chemie Fragen zur Chemie, die ihr nicht in eines der Fachforen einordnen könnt, gehören hierher.

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Alt 20.12.2003, 01:05   #1   Druckbare Version zeigen
Thorsten  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 41
Quantenzahlen: Anzahl der Unterschalen = n?

Hallo .

Vielleicht bringe ich gerade etwas durcheinander (ist schon etwas spät)
Dann klärt mich bitte auf ...

Ich bereite mich auf eine Klausur vor (findet im Januar statt), und
habe gerade etwas zu den drei Quantenzahlen gelesen.

Die Hauptquantenzahl kann ich gleich n, der Schalen aus dem Bohrschen
Atommodell setzen.

Die Nebenquantenzahl gleich den Unterschalen, wobei es hier wieder
n (Anzahl der Schalen) Möglichkeiten geben soll.

Befinde ich mich also auf Schale n=2 (L), dann gibt es auch zwei
Nebenquantenzahlen: l = 0 und l = 1 -> also n-1.

Soweit so gut.

Jetzt steht im Mortimer (mein Chemie Buch), dass die Werte von
l durch Buchstaben ersetzt werden: 0 = s, 1 = p, ...

DAS ist das Problem

Es gibt doch im PSE nur s, p, d und f. Aber es gibt natürlich mehr
als vier Schalen.

Wenn ich also n=7 betrachte, dann müsste es ja s,p,d,f,g,h und i
geben. Was soll das? Werden hier grad nur die selben Buchstaben
verwendet, oder bin ich grad nicht ganz im Bilde?

Warum muss die Chemie so verwirrend dargestellt werden ?
Thorsten ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 20.12.2003, 01:20   #2   Druckbare Version zeigen
Micha Männlich
Mitglied
Beiträge: 422
ich glaube, die Chemie ist nicht verwirrend

mit deinen Bezeichnungen hast du theoretisch schon recht.. Allerdings hat ja jede "Schale" nur eine "kleine" Anzahl "Unterschalen.
1 hat nur s, 2 s und p, 3 s, p und d, 4 hat s, p, d und f, ....
aber Atome, bei denen mehr als ne f-Schale besetzt ist, gibt's (noch) nicht...

außerdem, wenn ich um die Uhrzeit noch richtig zählen kann: für n=7 geht l bis 6, also s p d f g h, oder?
die Hauptschalen werden ja, wie du richtig beschrieben hast, mit K, L, M ... bezeichnet...

so klarer?
Micha ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 20.12.2003, 01:24   #3   Druckbare Version zeigen
Thorsten  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 41
Ich denke schon Danke So in etwas hab ich mir das schon
gedacht. Werde es mir im Laufe des Vormittags nochmal durchlesen, wenn
ich nicht mehr sooo müde bin - dann werd ich's 100% kapiert haben
Thorsten ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 20.12.2003, 14:07   #4   Druckbare Version zeigen
Thorsten  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 41
Zitat:
Originalnachricht erstellt von Micha
außerdem, wenn ich um die Uhrzeit noch richtig zählen kann: für n=7 geht l bis 6, also s p d f g h, oder?
Nein.

l geht von 0 bis n-1. Also ist meines richtig:
Code:
0 1 2 3 4 5 6
s p d f g h i
l ist also vom Betrag her gleich n (beide haben die "Länge" 7).

=================

Mein Problem hat sich noch nicht gelösst. Brauch nochmal die
Hilfe eines Fachmann's.

Mal angenommen ich wähle für alle weiteren Beschreibungen das
Element 48, also "Cd".

Nun gibt es für Cd 48 Elektronen. JEDES Elektron wird nun eindeutig
mit 4 Quantenzahlen beschrieben.

Wenn ich also alle 48 Elektronen beschreiben will, brauche ich 198
Quantenzahlen (48 * 4).

Cd hat in der 5. Schale (O-Schale) 2 Elektronen (sagt mir mein PSE).
Ich will jetzt eines der beiden beschreiben - suche also 4 Quanten-
zahlen.

Okay.

Die erste Quantenzahl ist die Hauptquantenzahl. Sie ist gleich der
Schale, also 5.

Die zweite ist die Unterschale. Ich tue mal so, als wüsste ich (aus dem
PSE) nicht, dass die beiden Elektronen auf der s Unterschale sind.

Für die 5. Schale gibt es insgesammt die folgenden Unterschalen:

1s

2s
2p

3s
3p
3d

4s
4p
4d
4f

5s
5p
5d
5f
5g

Wobei kein Atom bekannt ist, dass eine [n]g Unterschale besetzt,
also in der Praxis geht es immer nur bis f.

Das eine Elektron auf der 5. Schale, was ich beschreiben will,
kann sich jetzt irgend eine dieser Schalen aussuchen? Oder gibt
es nur die Möglichkeiten mit 5, also 5s bis 5g? Ich weiß ja aus
dem PSE, dass es auf "einer" s Schale liegt. Die Frage ist, gibt
es die Möglichkeiten 1s, 2s, 3s, 4s und 5s, oder nur 5s?

So ... wenn diese Frage geklärt wäre, mache ich mit den anderen
beiden Quantenzahlen weiter. Doch dieser Punkt muss erstmal
geklärt werden ...
Thorsten ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 20.12.2003, 14:15   #5   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
Zitat:
Das eine Elektron auf der 5. Schale, was ich beschreiben will,
kann sich jetzt irgend eine dieser Schalen aussuchen? Oder gibt
es nur die Möglichkeiten mit 5, also 5s bis 5g? Ich weiß ja aus
dem PSE, dass es auf "einer" s Schale liegt. Die Frage ist, gibt
es die Möglichkeiten 1s, 2s, 3s, 4s und 5s, oder nur 5s?
Du betrachtest doch nur die Valenzelektronen, also die 5. Schale quasi. Und da es in einer s-Unterschalen ist, ist also 5s korrekt.
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Alt 20.12.2003, 14:29   #6   Druckbare Version zeigen
Thorsten  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 41
Ah ... okay. Also ist die lange Liste mit Unterschalen "einmalig" für
alle 48 Elektronen zusammen.

Gut, danke.

============

Jetzt hab ich also schon die Kombination: {5, 5s}

Geht es weiter mit der 3. Quantenzahl, der Magnetquantenzahl.
Man gibt damit das Orbital an.

Ich brauch mich jetzt nur noch um 5s kümmern. Ich kann also
berechnen:

m = 2l + 1 ... mit l = 0 (da Unterschale s)
m = 2*0 + 1
m = 1

Es gibt also nur ein Orbital. Da die Magnetquantenzahlen so gezählt
werden ...: - l bis + l .... ist somit klar: Die Magnetquantenzahl
ist hier gleich 0.

Also insgesammt: {5, 5s, 0}

Das waren die drei Hauptquantenzahlen. Bleibt die Spinquantenzahl
übrig. Sie kann nur den Zustand +1/2 oder -1/2 annehmen. Hier wieder
eine Frage:

"Cd" hat ja nun in der 5. Schale, in der Unterschale s 2 Elektronen.
Befindet sich jetzt eines auf {5, 5s, 0, +1/2} und das andere auf
{5, 5s, 0, -1/2}?

Cool ... dann hab ich's Jetzt sehe ich mir nochmal ein paar
andere Elemente an, und will sehen ob ich's verstanden habe oder ob
es irgendwo Wiedersprüche gibt
Thorsten ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 20.12.2003, 15:21   #7   Druckbare Version zeigen
Micha Männlich
Mitglied
Beiträge: 422
Zitat:
Originalnachricht erstellt von Thorsten
Nein.

l geht von 0 bis n-1. Also ist meines richtig:
okay, war doch zu spät für meine Rechenkünste Viel Spaß beim weiteren Elektronenzählen!
Micha ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 20.12.2003, 15:53   #8   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
Zitat:
Originalnachricht erstellt von Thorsten
Es gibt also nur ein Orbital. Da die Magnetquantenzahlen so gezählt
werden ...: - l bis + l .... ist somit klar: Die Magnetquantenzahl
ist hier gleich 0.
Ja, eine s-Unterschale besteht aus nur einem Orbital.

Zitat:
"Cd" hat ja nun in der 5. Schale, in der Unterschale s 2 Elektronen.
Befindet sich jetzt eines auf {5, 5s, 0, +1/2} und das andere auf
{5, 5s, 0, -1/2}?
Ja, quasi... also:

n = 5
l = 0
m = 0 ( und nicht m = 1 so wie du geschrieben hast)
s = +1/2 und -1/2
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Alt 20.12.2003, 16:00   #9   Druckbare Version zeigen
Thorsten  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 41
Ich hab doch m=0 geschrieben, aber ich habe l = 5s geschrieben, statt
l = 0

Das meintest du wohl, oder?

Also {5,0,0,-1/2} und {5,0,0,+1/2}
Thorsten ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 20.12.2003, 17:17   #10   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
Zitat:
Originalnachricht erstellt von Thorsten
Ich hab doch m=0 geschrieben, aber ich habe l = 5s geschrieben, statt
l = 0
...
Zitat:
m = 2l + 1 ... mit l = 0 (da Unterschale s)
m = 2*0 + 1
m = 1
Das meinte ich...

Zitat:
Also {5,0,0,-1/2} und {5,0,0,+1/2}
Ja, sieht gut aus. Ist es dein Job Elektronen zu numerieren?
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Alt 20.12.2003, 17:25   #11   Druckbare Version zeigen
Thorsten  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 41
Zitat:
Ist es dein Job Elektronen zu numerieren?


Nein. Ich muss das nur richtig begreifen, da ich im Januar eine
Klausur schreiben muss ("Werkstoffkunde") .

Ich habe einfach keinen Bock, die Vorlesung mir noch mal anzuhören.
Also muss ich das richtig verstehen . Ich schreibe mir das alles
auf, für mich verständlich, und kann es dann auswendig lernen
Thorsten ist offline   Mit Zitat antworten
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