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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 13.03.2006, 05:35   #1   Druckbare Version zeigen
Lucifer  
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Themenersteller
Beiträge: 12
Orbitaltheorie und Absorption

hi!

ich suche möglichst verständliches material zur orbitaltheorie und der absorption der elektronen...
meine vorkenntnisse entsprechen jahrgang 12 chemie leistungskurs, also etwa 0.
nach den ersten seiten die ich mir durchgelesen habe ist ein orbital grundlegend ein Raum, in dem sich ein Elektron mit sehr großer wahrscheinlichkeit (90-95%?) aufhält. absorption udn emission finden nur statt, wenn sich ein elektron von einem orbital in ein anderes bewegt (meist vom energetisch reichsten, besetzten, zum energ. ärmsten, unbesetzen orbital)
leider kann ich nicht abschätzen in wie weit die orbitaltheorie für das verständnis der absorption wichtig ist. daher wäre ich jedem dankbar, der mir gut verständliche seiten im internet empfehlen könnte
im moment versprecher ich mir viel von dieser seite, weitere quellen sind allerdings nie verkehrt
danke im vorraus
Lucifer ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 13.03.2006, 09:00   #2   Druckbare Version zeigen
GH Männlich
Mitglied
Beiträge: 659
AW: Orbitaltheorie und Absorption

Ein Orbital gibt nicht die Aufenthaltswahrscheinlichkeit an. Es ist nur die Lösungsfunktion der Schrödingergleichung, die im allgemeinen komplexe Funktionen sind. Die Aufenthaltswahrscheinlichkeit gibt das Absolutquadrat der Wellenfunktion an.
__________________
MfG
GH

Alles Leben ist Chemie
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Alt 13.03.2006, 15:25   #3   Druckbare Version zeigen
Lucifer  
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Themenersteller
Beiträge: 12
AW: Orbitaltheorie und Absorption

Zitat:
Um a priori den willkürlichen Charakter der Bohr’schen Hypothese bezüglich der Energiequantelung zu vermeiden, wurde die Quantenmechanik entwickelt, die das Problem löst, indem sie nicht mehr die exakte Position des Teilchens, aber seine Aufenthaltswahrscheinlichkeit in einem Punkt des Raums betrachtet. Schrödinger hat als Erstes die lineare Differentialgleichung zweiter Ordnung (Schrödinger-Gleichung) definiert, deren Lösungen es erlauben, die Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Elektrons um einen Kern zu bestimmen. Es gibt ein Gebiet im Raum, wo diese Wahrscheinlichkeit ziemlich hoch ist (95%). Dieses Gebiet entspricht einem Volumenelement, das durch eine begrenzte Fläche bestimmt ist, die man Atomorbital nennt.
meintest du das?
Lucifer ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.03.2006, 17:06   #4   Druckbare Version zeigen
Rahul Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.007
AW: Orbitaltheorie und Absorption

Zitat:
Es gibt ein Gebiet im Raum, wo diese Wahrscheinlichkeit ziemlich hoch ist (95%). Dieses Gebiet entspricht einem Volumenelement, das durch eine begrenzte Fläche bestimmt ist, die man Atomorbital nennt.
Das ist genau genommen in deinem Buch nicht richtig.
Aber man verbindet oft in den Lehrbüchern
die Orbitale mit ihren Aufenthaltswahrscheinlichkeiten,
weil man sich unter dem Orbital, auch allgemein Zustandsfunktion genannt,
wenig bis gar nichts vorstellen kann.

Also nochmal

Orbital=Zustandsfunktion
Volumenelement=|Zustandsfunktion|²

MfG
Rahul
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Alt 13.03.2006, 17:40   #5   Druckbare Version zeigen
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AW: Orbitaltheorie und Absorption

Hi,
ich würd dir nur dringend empfehlen, die Orbitaltheorie hierfür nicht zu verwenden. Das könnte man zwar und das geht auch sehr gut, aber ich hab so die befürchtung, dass dein Vorwissen (Schule) nicht ausreicht, um die ganzen rechnungen zu verstehen. Mach´s dir doch einfacher und erklär die Absorption mit der Kinetischen Energie der Photonen (Massepunkt), die auf die Elektronen treffen und diese dann anregen (in höheren Energiezustand). Und lass vor allem die genauen oder besser alle Rechnungen weg, das will in der Schule eh keiner Wissen. ICh bezweifle sogar, dass dein Lehrer so weit mit der Schrödingerglg. umgehen kann.

Gruß
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Alt 13.03.2006, 18:17   #6   Druckbare Version zeigen
Lucifer  
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Themenersteller
Beiträge: 12
AW: Orbitaltheorie und Absorption

es ging mir auch vor allem darum, grundsätzlich zu klären was ein orbital ist, was eine bindung ist, wie genau sich das ganze verhält und wie es absorbiert.
es sind nämlich soweit ich das erfassen kann nur bestimmte orbitale die z.b. vis strahlung also licht absorbieren können, und auch dort hängt es von den elektronen ab, die ja auf ein höheres energieniveau und damit (so denke ich?) auf ein höhere orbital gebracht werden. besonders die tatsache, dass die isomerie eines moleküls einfluss auf die absorbierte wellenlänge hat begründet mein interesse an der struktur der elektronenbindungen.
umd as ganze vielleicht etwas konkreter werden zu lassen:
es geht um die absorption von beta carotin, bzw. seiner konjugierten doppelbindungen.
mit der gleichung selbst habe ich mich noch gar nicht näher beschäftigt, quantenmechanik klingt für mich nicht sehr chemisch und erst recht nich wie ein thema das ich mit dem ziel, die absorption zu beschreiben, grundlegend erarbeiten sollte :/
beta carotin sieht so aus:

echt schweres material
Lucifer ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.03.2006, 18:24   #7   Druckbare Version zeigen
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AW: Orbitaltheorie und Absorption

Was genau ist denn hier deine Frage zu ß- Carotin?
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Alt 13.03.2006, 18:37   #8   Druckbare Version zeigen
Lucifer  
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Themenersteller
Beiträge: 12
AW: Orbitaltheorie und Absorption

wie oder warum absorbiert carotin und warum ändert sich das bei z.b. isomerierung?
am besten / einfachsten wäre es wenn ihr für sowas gute texte kennt, sollte ja glaub ich inhalt des unterichts im hinblick auf abitur sein und somit relativ bekannt (und ich nur zu doof was gutes zu finden )
auf dieser seite auf seite 9 wird der effekt beim beta carotin angesprochen, aber da ist alles nur sehr knapp erklärt

Geändert von Lucifer (13.03.2006 um 18:44 Uhr)
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Alt 13.03.2006, 18:47   #9   Druckbare Version zeigen
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AW: Orbitaltheorie und Absorption

OK Texte:
ICh kenne leider keine Schultexte, aber wenn dir in einer Bücherei mal ein Buch über Pflanzenphysiologie über den Weg läuft, reiß es an dich, denn da wird dein Problem ausreichend beantwortet und die sind so geschrieben, dass man sie versteht. Biobücher sind im allgemeinen didaktisch immer sehr gut.

Gruß
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Alt 13.03.2006, 19:24   #10   Druckbare Version zeigen
Lucifer  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 12
AW: Orbitaltheorie und Absorption

ok danke werd morgen gleich mal bei uns im biologiebereich nachfragen...
will nich schon wieder sachen schlechtreden die ich nicht beurteilen kann aber wird das auch in dem sinne chemisch behandelt?
edit: es müssen/sollen keine schultexte sein, nur eben möglcihst keine dissertationen wo die absorption kurz in der einleitung zusammengefasst is, um das extreme beispiel zu nennen
Lucifer ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.03.2006, 23:50   #11   Druckbare Version zeigen
Rahul Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.007
AW: Orbitaltheorie und Absorption

Was du suchst, ist die Beschreibung der Farbigkeit durch {\pi-\pi*}-Übergänge,
bei konjugierten Doppelbindungen sind die Elektronen in der pi-Bindung
leicht anregbar, weil das höchst besetzte(pi)(HOMO) und das niedrigste unbesetzte(pi*)(LUMO) Molekülorbital nur sehr gering auseinander liegen,
auch sogenannte Chromophore spielen eine Rolle(weißt du schon aus deinem Link).
Dadurch kann dann Wellenlänge im sichtbaren Spektrum absorbiert werden,
was wir als Farbe wahrnehmen. Das Orbitalmodell aus der Quantenmechanik ist hier
vollkommen fehl am Platz, wie du schon sagst, letztendlich reicht es zu wissen.

Es gibt Atomorbitale, die die Elektronen des Atoms beinhalten,
die Atomorbitale von verschiedenen Atomen lassen sich
zu Molekülorbitalen kombinieren, die repräsentativ für die Bindungen(bindende MOs),
oder auch freien Elektronenpaare(nichtbindende MOs) stehen.
Bei dieser mathematischen Kombination entstehen auch antibindende MOs,
die energetisch höher liegen und nicht mit Elektronen besetzt sind,z.B das
{\pi*}-Orbital. In das können dann Elektronen aus dem bindenden MO
angeregt werden.



Ich habe auch einen kleinen Link
für dich gefunden, vielleicht hilft der dir schon mal weiter.

MfG
Rahul

Geändert von Rahul (14.03.2006 um 00:01 Uhr)
Rahul ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.03.2006, 07:22   #12   Druckbare Version zeigen
Lucifer  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 12
AW: Orbitaltheorie und Absorption

zuerst mal danke für den link rahul
also ich bin bisher soweit, dass die pi orbitale im konjugierten doppelbindungsmolekül "vrschmelzen" können und dadurch so eine art langgezogenes orbital entsteht.
was mir nicht klar ist, ist was überhaupt antibindende orbitale sind. wenn die orbitale einen raum beschreiben, in dem mit hoher wahrscheinlichkeit elektronen sind, wieso gibt es dann orbitale, in denen im nicht-angeregten zustand eigentlich gar keine elektronen sein dürften? wie kommen solche orbitale zu stande?
und noch grundlegender: wieso sind die pi orbitale überhaupt hantelförmig? der logik nach sollten die elektronen eine kreisbahn um das atom beschreiben auf der sie sich bewegen, also sollte doch das orbital eine art ring sein?
und letztlich ist mir auch noch nicht klar, wie die eigentliche absorption von statten geht, bzw. warum elektronen _NUR_ energie von HOMO zum LUMO stand absorbieren können, woher diese zustände kommen und wie sie sich im konjugierten system verhalten.
achja zum schluss eine kurze frage:
Zitat:
Nach der Beziehung (delta)E = h·v wird die Lichtabsorption umso langweiliger sein, je geringer die Energiedifferenz HOMO-LUMO bzw. (pi)-(pi)* ist.
wofürsteht das "h" in der formel?

ich werd versuchen heute in der schule nochmal diese seite durchzuarbeiten. ich muss das thema in 8 tagen abgeschlossen haben, daher habe ich auch bereits hier nach hilfe gebeten ohne die recherche vollständig abgeschlossen zu haben, ich hoffe ihr habt dafür verständnis
ich komm echt kaum klar mit dem thema
Lucifer ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.03.2006, 08:56   #13   Druckbare Version zeigen
GH Männlich
Mitglied
Beiträge: 659
AW: Orbitaltheorie und Absorption

Bindende und antibindene Orbitale können nur mit Hilfe der Quntenmechanik und der Theorie der Schrödingergleichung wissenschaftlich richtig verstanden werden Dies muss natürlich dann didaktisch gut für jede Schulstufe gut aufbereitet sein. Dabei dürfen aber nicht so viele Vereinfachungen getroffen werden, dass es wieder falsch wird (wie z. B. Verwechslung Aufenthaltswahrscheinlichkeit und Orbital,...). Und in der Quatenmechanik ist es mal so, dass es gewisse Dinge gibt, für die es kein entsprechendes klassisches Analogon gibt.

Prinzipiell ist es so, dass zu jedem bindenden Orbital ein antibindendes existiert. Werden diese antibindenden Orbitale mit Elektronen aufgefüllt, so schwächen sie die chemische Bindung.
__________________
MfG
GH

Alles Leben ist Chemie

Geändert von GH (14.03.2006 um 09:22 Uhr)
GH ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.03.2006, 13:16   #14   Druckbare Version zeigen
Lucifer  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 12
AW: Orbitaltheorie und Absorption

hv ist ein lichtquant wies aussieht...
auf der seite die ich da unten verlinkt habe sind die orbitale und vor allem auch die antibindenden orbitale in einer tabelle veranschaulicht, dort allerdings als raum dargestellt.
was genau ist also nun das orbital, bzw beschreibt es nun einen rauminhalt?
was mir jedoch schleierhaft bleibt ist warum dieelektronen nur in besitmmte zustände springen könne (homo -> lumo), geht es darum, dass man dem elektron nach de rquantentheorie eine eigene schwingung (als wellencharackter) zuteilen kann und das qaunt mit diser wellenlänge eine interferez#nz bilden kann?
bin gra diner schule und muss jez zum untericht (
mfg
Lucifer ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.03.2006, 13:19   #15   Druckbare Version zeigen
Ikarikun Männlich
Mitglied
Beiträge: 285
AW: Orbitaltheorie und Absorption

würd mich auch mal interessieren, muss ich mir das orbital als eine - ladung vorstellen, ähnlich dem delta -/+ oder kann es sich temporär verlagern?
Ikarikun ist offline   Mit Zitat antworten
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