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Alt 20.10.2006, 17:08   #1   Druckbare Version zeigen
Dennis  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 6
Elektronenkonfiguration

Hallo allerseits,
im Zuge meines Ingenieur-Studiums muss ich in Werkstoffkunde auch etwas Chemie lernen. Konkret geht es dabei um die Elektrionenstruktur.

Der Professor hat folgendes an die Tafel geschrieben:
Titan ( Ti,22 ):
1s^2,2s^p^6,3s^2p^6d^2,4s^2

Ich habe mir bereits die entsprechende Seite auf Wikipedia angesehen, werde jedoch nicht ganz schlau daraus.

Kann mir hier jemand anhand des Beispiels erklären, wie diese Verteilung zustande kommt. Am besten mit den Begriffen ( Hauptquantenzahl, Nebenquantenzahl, magnetische Quantenzahl und Spinquatenzahl ). Es geht mir dabei primär um die Überlappung der Schalen bei der Elektronenaufnahme. Vielen Dank.
Dennis ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 20.10.2006, 17:48   #2   Druckbare Version zeigen
Muzmuz  
Mitglied
Beiträge: 5.976
AW: Elektronenkonfiguration

hallo,

die atomorbitale werden entlang steigender ordnungszahl energetisch von unter her aufgefuellt

die erste schale hat nur s (1s), die zweite s und p (2s,2p), die dritte s, p und d (3s,3p,3d), ab der vierten s, p, d und f (4s,4p,4d,4f)

ein orbital kann 2 elektronen aufnehmen
es gibt, falls ueberhaupt, je schale 1 s, 3 p, 5 d und 7 f orbitale....s kann daher 2 elektronen aufnehmen, p kann 6, d kann 10 und f kann 14

analog muesste die fuenfte schale noch eine zusaetzliche art, die sechste 2 zusaetzliche, etc...haben, aber jene sind energetisch so hoch, dass sie bei bislang entdeckten/hergestellten elementen noch nicht in erscheinung treten

energetisch von unten her geht dann die befuellung in dieser reihenfolge:
1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s,4f,5d,6p,7s,5f,6d,7p

lg,
Muzmuz
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Alt 20.10.2006, 18:17   #3   Druckbare Version zeigen
General Harras  
Mitglied
Beiträge: 3
AW: Elektronenkonfiguration

Hallo!

Muzmuz hat das sehr gut erklärt. Noch zu deiner Anmerkung bezüglich der Verwendung von Haupt- und Nebenquantenzahl:

Die Elektronenkonfiguration von Ti lautet:
1s^2 2s^2p^6 3s^2p^6d^2 4s^2

In diesem Fall sind 1,2,3 und 4 die Haupquantenzahlen, sie geben die Nummer der Schale an. s,p und d sind die Nebenquantenzahlen und geben die Unterschalen an. Die Zahelen ^2 und ^6 geben an wie viele Elektronen sich in der jeweiligen Unterschale befinden (siehe Muzmuz).

Die Spinquantenzahl ist aus der Elektronenkonfiguration nicht direkt ersichtlich; man sieht sie im Diagramm im Wikipediaartikel symbolisiert durch Pfeile nach oben und unten (für Spin=1/2 und -1/2)

Die Magnetquantenzahl ist ebenfalls aus dem Diagramm ersichtlich; dargestellt durch die nebeneinanderliegenden Kästchen. Sie ist abhängig von der Nebenquantenzahl und dient zusammen mit den anderen Quantenzahlen der eindeutigen Beschreibung des Zustands eines Elektrons.

Bei der Aufnahme (bzw. Abgabe) von Elektronen spielen eigentlich nur die äußersten Schalen (die sog. Valenzschalen)eine rolle. Sie überlappen bei einer Chemischen Reaktion so, dass sich die Valenzelektronen der beteiligten Atome eine Schale "teilen". Dadurch entsteht eine chemische Bindung.

Ich hoffe ich konnte dir helfen

mfg
General Harras
General Harras ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 22.10.2006, 13:24   #4   Druckbare Version zeigen
Dennis  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 6
AW: Elektronenkonfiguration

Vielen Dank
Dennis ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 04.04.2007, 14:48   #5   Druckbare Version zeigen
Maksl  
Mitglied
Beiträge: 18
AW: Elektronenkonfiguration

Hallo!

Ich bin gerade auf der Suche nach einer Antwort, will aber keinen neuen Thread aufmachen, vor allem weil meine Frag sich aus einer Erklärung weiter oben ergibt:

Zitat:
energetisch von unten her geht dann die befuellung in dieser reihenfolge:
1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s,4f,5d,6p,7s,5f,6d,7p
Jetzt tut sihc folgende Frage auf:

Wieso wird erst nachdem das 4s-Orbital aufgefüllt ist, das 3d besetzt? Wieso passiert das nicht eine Periode früher? Nach Quantenzahlen (m = 3 --> l = s,p,d) müsste dieses Orbital dort auch schon reinpassen?

Und wieso ergibt sich ab Chrom -siehe hier- eine Unregelmäßigkeit in der Besetzung der weiteren Orbitale?

Kann das irgendwie logisch erklärt werden oder muss ich das in die Kategorie "Is so" abschieben?

lg, Maksl
Maksl ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 04.04.2007, 15:11   #6   Druckbare Version zeigen
Suppenname Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.704
AW: Elektronenkonfiguration

Die Orbitale werden nach ihrer Energie aufsteigend besetzt. Das 3d liegt eben energetisch über dem 4s. Dann kommt dazu, dass versucht wird, immer die größtmögliche Spinmultiplizität zu erhalten (Spins in gleicher Richtung), das hat man, wenn man halbvolle Orbitalgruppen hat und dann eben andere, ebergetisch ähnliche Orbitale auffüllt, wie du beim Chrom siehst. Schau mal nach Pauli-Prinzip und Hundtschen Regeln. Generell: energetisch günstig sind leere, halbvolle oder volle Orbitale
__________________
"Der Bodenzucker der Süßen Wüste ist ein süßlich schmeckender, in Wasser und Alkohol, aber nicht in Äther löslicher Kohlehydratkörper, der mit Phenylhydrazin Osazone bildet, und zwar, je nach der Anzahl der Kohlenstoffatome im Molekül, Triosen, Tetrosen, Pentosen, Hexosen, Heptosen, Oktosen und Nonosen."
aus dem >Lexikon der erklärungsbedürftigen Wunder, Daseinsformen und Phänomene Zamoniens und Umgebung< von Prof.Dr.Abdul Nachtigaller

Fuppes
Astronomy Domine
Suppenname ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 04.04.2007, 15:24   #7   Druckbare Version zeigen
Maksl  
Mitglied
Beiträge: 18
AW: Elektronenkonfiguration

Wieso wird die größtmögliche Spinmultiplizität angestrebt?

Ist das 3d energetisch günstiger nur aufgrund der größeren möglichen Spinmultiplizität?

Was spielen da für Faktoren noch eine Rolle? Bis jetzt wäre es die Entfernung vom Kern (Hauptquantenzahl) und jetzt noch die Spinmultiplizität...

Wiki gibt leider ncihts her wenn es um Spinmultiplizität geht...

lg, danke, Maksl

edit: Pauliprinzip bzw. Hundsche Regeln meinst du wohl explizit dass Orbitale zunächst einfach besetzt werden? Das weiß ich, nur nicht warum!
Maksl ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.04.2007, 11:43   #8   Druckbare Version zeigen
Maksl  
Mitglied
Beiträge: 18
AW: Elektronenkonfiguration

Schönen guten Morgen!

Ich bin hartnäckig - meine Frage beschäftigt mich!

Kann mir jemand verraten wie man sich den Energiegehalt eines Orbitals ausrechnet? Ist das überhaupt möglich oder muss ich dafür der Schrödingergleichung mächtig sein?

Ich hab mir die Wikiartikel über die Hundschen Regeln bzw. das Pauli-Prinzip durchgelesen (verstanden vielleicht zu nem Teil), konnte aber nichts über Spinmultiplizität oder etwas was damit zusammenhängen würde, finden...

Kann mir jemand helfen?

lg, Maksl
Maksl ist offline   Mit Zitat antworten
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