Allgemeine Chemie
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Alt 18.09.2007, 20:00   #1   Druckbare Version zeigen
Slaxx Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 62
Gesamtzahl der elektronen einer Schale rückläufig??

Hallo,
ich beschäftige mich gerade mit der Gesamtzahl der Elektronen einer Schale und verstehe das nicht ganz!

Die 1. Schale kann 2e haben
Die 2. 8e
Die 3. 18e
Die 4. 32e
Die 5. Schale hat auch 32e, die Schale ist aber unvollständig besetzt. Laut Lehrbuch, gibt es keine Elemente, deren elektronen in der 5. Schale nach 5f ein weiteres Energieniveau auffüllen.

Könnt ihr mir diesen Satz bitte verständlich erklären?

Denn die 6. Schale besitzt nur max. 17e, aber nach der Formel 2n^2 müsste sie ja 72e haben?

Danke!
Slaxx ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 18.09.2007, 20:15   #2   Druckbare Version zeigen
litterman  
Mitglied
Beiträge: 12
AW: Gesamtzahl der elektronen einer Schale rückläufig??

hmm, nimm mal ein PSE zur Hand und zähl nochmal nach..

Theorie und Praxis gehen da nämlich etwas auseinander. Das liegt daran das die energetische Abfolge der Orbitale etwas verzerrt ist, so ist zum Beispiel das 3d Energieniveau niedriger als das 4s.
Und in der 5. Periode werden die f-Orbitale noch garnicht befüllt...
litterman ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 18.09.2007, 20:27   #3   Druckbare Version zeigen
Slaxx Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 62
AW: Gesamtzahl der elektronen einer Schale rückläufig??

Kann ich das so verstehen, dass die besagte Formel (2n^2)die maximale Elektronenanzahl darstellt, die aber zunächst nicht erreicht wird, weil z.b. das 3d energieniveau niedriger als das 4s ist?

Es wird also "in der Praxis" aus energetischen Gründen, die 4. Schale angefangen, obwohl die 3. noch nicht voll besetzt ist und dann gegebenenfalls die 3. Schale später weiterbesetzt (3d-niveau)?
Slaxx ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 18.09.2007, 21:17   #4   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: Gesamtzahl der elektronen einer Schale rückläufig??

Ja...................

Hier ein Schema zur Besetzung der Orbitale. http://www.chemieonline.de/forum/showpost.php?p=149177&postcount=2
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 18.09.2007, 21:40   #5   Druckbare Version zeigen
Slaxx Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 62
AW: Gesamtzahl der elektronen einer Schale rückläufig??

Ja, das Schaubild hatte ich schon gesehn, aber den Zusammenhang verstehe ich nicht ganz!

Warum gibt es die Formel 2n^2, wenn die Elektronenkonfiguration nach dem Orbitalmodell und damit ja völlig anders erfolgt?

Sollte man diese Schema auswendig können?
Slaxx ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 19.09.2007, 10:24   #6   Druckbare Version zeigen
Slaxx Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 62
AW: Gesamtzahl der elektronen einer Schale rückläufig??

Ich habe meine Probleme noch mal alle zusammengefasst:

Ich verstehe nicht, warum angefangen von der 5. Schale die Gesamtzahl einer Schale nicht voll besetzt wird. Sie bleiben unvollständig, aber warum?

Ich habe nochmal alles durchdacht und stelle nun folgende Thesen (1-6) auf, die ich euch bitte zu bestätigen oder zu korrigieren:


(Die Tabelle ist aus Wikipedia)

1s (1. Periode)
2s 2p (2. Periode)
3s 3p (3. Periode)
4s 3d 4p (4. Periode)
5s 4d 5p (5. Periode)
6s 4f 5d 6p (6. Periode)
7s 5f 6d (7. Periode)


(1) Es wird erst die 7. Periode angebrochen und es kommt gar nicht erst zur weiteren Besetzung des 5g-Orbitals, weil keine Elemente im PSE folgen? Theoretisch sind ja 2*5^2=50 Elektronen möglich, aber die Zahl der Elemente macht das Energieorbital 5g nicht erforderlich, weil es gar nicht so viele Elemente gibt, deren Elektronen es besetzen könnten? Bleiben deshalb die Schalen 5, 6 und 7 unvollständig?

(2) Es gibt ein 5g-orbital, aber es wird NICHT benötigt aus oben genannten energetischen Gründen?

(3) Welche Rolle spielen denn 5g oder 6g-orbitale, etc.. für das PSE? Beim 6d-Orbital ist ja Schluss mangels Elementen?

(4)
Welche Rolle spielt dabei die Formel 2n^2? Sie gibt die maximale Anzahl der Elektronen der jeweiligen Schale an. Aber ab der 5. Schale stimmt es ja nicht überein? Also gilt die Formel nur für die ersten 4. Schalen?

(5) Sollte man das Schema zur Besetzung der Orbitale mit Elektronen auswendig lernen/können?

(6) Werden die Elektronen bei einer Reaktion auch in dieser Reihenfolge abgespalten wie sie besetzt wurden (siehe Schema von oben)? Oder wie immer von außen nach innen, erst z.b. 4. Schale, dann 3. Schale? Werden dabei zuerst die 4s-orbitale, dann die 4p-orbitale usw. abgespalten?

Wenn ihr mir das alles beantworten bzw. erklären könnt, bin ich der glücklichste Mensch der Welt

DANKE!

Geändert von Slaxx (19.09.2007 um 10:33 Uhr)
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Alt 19.09.2007, 10:49   #7   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: Gesamtzahl der elektronen einer Schale rückläufig??

Zitat:
Es gibt ein 5g-orbital, aber es wird NICHT benötigt aus oben genannten energetischen Gründen?
Ja, gibt es. Es ist aber kein Element bekannt, das im Grundzustand ein g-Orbital benutzen würde.

Zitat:
Welche Rolle spielt dabei die Formel 2n2? Sie gibt die maximale Anzahl der Elektronen der jeweiligen Schale an. Aber ab der 5. Schale stimmt es ja nicht überein? Also gilt die Formel nur für die ersten 4. Schalen?
Diese Formel gilt immer! Sie macht aber nur eine Aussage, wie viele Elektronen maximal auf die Schale passen. Mit wie vielen Elektronen die Schale dann tatsächlich besetzt ist, ist ein anderes Thema.

Zitat:
Sollte man das Schema zur Besetzung der Orbitale mit Elektronen auswendig lernen/können?
Ja, sollte man. Aber das muss man doch nicht auswendig lernen! Mit dem Schema von bm (siehe Link) kann man sich das ganz leicht herleiten. Einfach die Orbitale nacheinander/untereinander hinzeichnen und dann "durchschlängeln".

Zitat:
Werden die Elektronen bei einer Reaktion auch in dieser Reihenfolge abgespalten wie sie besetzt wurden?
Könnte man meinen, aber es gibt Ausnahmen, z.B. bei den Übergangsmetallen.

PS: Schöne Darstellungen von Orbitalen gibt es hier:
http://winter.group.shef.ac.uk/orbitron/AOs/7g/index.html
(auch mit g-Orbitalen)
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Alt 19.09.2007, 11:22   #8   Druckbare Version zeigen
Slaxx Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 62
AW: Gesamtzahl der elektronen einer Schale rückläufig??

@deniro990

Stimmt meine 1.Behauptung?

zu (6): Werden die elektronen denn nach diesem Schema üblicherweise abgespalten?
Slaxx ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 19.09.2007, 11:53   #9   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: Gesamtzahl der elektronen einer Schale rückläufig??

Zitat:
Stimmt meine 1.Behauptung?
Schau dir mal dein PSE an. Also meines hört mit dem Element Meitnerium (Mt) auf. Das hat 109 Elektronen, die bringst du, wenn du dir das Schema anschaust, ohne das 5g-Orbital unter (die letzten Elektronen von Mt kommen ins 6d). Es sind also (noch?) keine Elemente bekannt, die 5g-Orbitale benutzen würden. Die 5., 6. und 7. Schale ist damit unvollständig besetzt, genau.

Zitat:
Werden die elektronen denn nach diesem Schema üblicherweise abgespalten?
Üblicherweise genau umgekehrt, wie sie besetzt wurden. Aber wie gesagt, mit Ausnahmen. Ausnahmebeispiel Übergangsmetalle: 3d wird später aufgefüllt, aber 4s zuerst abgegeben.
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