Orbitale

[scalpelexis]

Hi Leute,

bin vorgestern (endlich) in die Oberstufe gekommen und habe natürlich eines meiner Lieblingsfächer, Chemie, natürlich weiter gewählt.
Vorher war ich ein relativ guter Schüler (hatte ne 1- ), aber als unser werter Herr Chemie-Lehrer unser neues Thema vorgestellt hat, habe ich null gerafft.

Wir reden jetzt über ORBITALE (mit E)!!!
Können die Chemiker unter euch, mit mal nen groben, relativ leciht verständlichen Überblick über diese Teile geben (Was sind sie?, Was machen sie? Warum gilt das System der Kugelwoltekn nicht mehr? [Die Oktetregel war so schön])

Ich weiß, viel werden jetzt maulen "kann der nicht googeln?"!
Ja, das kann ich, aber da findet man nur facherklärungen, die viel zu kompliziert sind.

Ich hoffe einer von euch kann mir helfen,

ein verzweifelter Chemiker

 

[Sakumi]

Es heißt OrbitalE, nur mal um das klar zu stellen wir hatten das letztes Jahr in Chemie, wirklich verstanden habe ichs allerdings auch nicht...
Die Oktetregel besteht doch weiterhin oder nicht, also wir hatten die im Bezug auf Orbitale nochmal.

 

[scalpelexis]

Unser Chemie-Lehrer spricht das aus, als sei das was englisches.
Also habe ich angenommen, dass der Plural, wie im Englischen, mit einem angehängten "s" gebildet wird.

Tschuldigung für meinen Fehler.

 

[Bacardi]

letztes jahr hat man uns in einer Vorlesung auch was über Orbitale erzählt. Leider hatte ich bei 60% der Sachen keine Ahnung, was der gute mann da erzählt hat, obwohl es auf die 9. Klasse zugeschnitten war.
Ich kann dir nur den Artikel von Wikipedia geben, ob der hilft, weiß ich nicht
http://de.wikipedia.org/wiki/Orbital

 

[Reflexionistin]

phu, ich habe chemie studiert, mal sehen ob ich es dir erklären kann: also das Modell das die elktronen um denkern herum kreisen kann aus physikalischen gründen nciht stimmern, denn sie würden durch die zentrifugalkraft hinausgeschläudert werden. die orbitale, als s, p, d, usw sind Orte mit erhöhter Elektronenwahrscheinlichkeit. man stellt sie sich in dieser Doppelhantelform vor. Die einzelenen "Schalen" oder wolken existieren eigentlich weiter, sie werden nur nochmal aufgeteilt. in diese 2s, 3p, also haupt- neben- und magnetquantenzahl, usw Diese Tabelle wie die Orbitale aufgebaut sind, und wieviele elektronen da rein passen, musst du einfach lernen. das verstehen ist das noch zweitrangig, den es ist immernoch nur eine "theorie" die jeden moment wieder über den haufen geworfen werden kann phu, bin froh das ich chemie hinter mir habe aber als Buch würde ich dir den Riedel empfehlen, titel anorganische Chemie. leih es dir in ne bib aus, da wird es sehr gut erklärt.

 

[scalpelexis]

Hi Reflexionistin,

danke für deine schnelle Antwort! Hat mir schonmal geholfen.

Nur habe ich noch ne Frage:

Nimmt ein so ein Orbital alle Elektronen eines Elementes auf, oder haben die nur eine bestimmte Kapazität?

 

[Niklas]

Nur habe ich noch ne Frage:

Nimmt ein so ein Orbital alle Elektronen eines Elementes auf, oder haben die nur eine bestimmte Kapazität?

Hallo,

ein Element hat (vielleicht von Wasserstoff abgesehen) mehrere Orbitale, in denen sich die Elektronen jeweils bewegen. Die Orbitale haben wie du schon vermutet hast jeweils nur eine bestimmte Kapazität. Die ist aber bei s, p, d und den weiteren Orbitalen immer unterschiedlich. Die genauen Werte weiß ich jetzt allerdings auch nicht mehr genau. Wenn ich mich aber nicht vollkommen täusche kommen da ähnlich wie bei den "Schalen" immer mehr Elektronen vor - also beim s-Orbital noch relativ wenig und dann bei p, d,... immer mehr. Die Elektronen in den Orbitalen haben immer einen entgegengesetzten Spin, das bedeutet eine entgegengesetzte Eigenbewegung. Zwei Elektronen in so einem Orbital bewegen sich immer in entgegengesetzter Richtung.

Um die Ausführungen von Reflexionistin noch ein bisschen zu ergänzen kann ich dir noch einen erheblichen Vorteil des Orbitalmodells gegenüber dem Bohrschen Atommodel nennen. Und zwar ist es nur mit dem Orbitalmodell möglich Mehrfachbindungen zu deuten und zu erklären. Mit Bohr geht das nicht. Nicht zuletzt die Zusammensetzung eines Benzolringes (kommt bestimmt alles noch im Unterricht ) kann man erst seit "Entdeckung" dieses Modells wirklich erklären. Mit der Zeit wird dir das alles noch einleuchten, am Anfang kam mir das auch alles sehr abstrakt vor.

Von physikalischer Seite betrachtet widerspricht das Bohrsche Atommodell ohnehin den gültigen physikalischen Gesetzen. Weil man dort Ort und Geschwindigkeit der Elektronen genau ausrechnen kann widerspricht das der Unschärferelation von Heisenberg. Laut Heisenberg sollte das nämlich in der Quantenphysik nicht möglich sein. Das Orbitalmodell macht auch die Physiker wieder glücklicher, weil da die Unschärferelation wieder gilt. Das heißt entweden kann man Ort oder Geschwindigkeit genauer bestimmen. Das ganze Orbitalmodell stammt im Grunde von der Mathematik. Die sogenannten Zustandsfunktionen sind komplizierte Terme, die wie schon gesagt die Orte bestimmen, wo sich die Elektronen mit 90%iger Sicherheit bewegen.

Ich hoffe ich konnte dir noch etwas weiterhelfen und habe dich nicht noch mehr verwirrt Hab das auch erst dieses Jahr hinter mir, nach drei Jahren Chemie-Leistungskurs ist es auch erstmal genug...

Niklas

 

[Leeloo]

hab eine übersicht von meinem chemie-lehrer

1. Neue Erkenntnisse der Physik führen zu einem neuen Atommodell

Welle-Teilchen-Dualismus von De Broglie
Energie und Welle: E=h.f (1900 Max Planck)
Energie und Teilchen: E=mc^2 (1905 Albert Einstein)

Heisenberg'sche Unschärferelation
Die Eigenschaften eines Elektrons sind nicht beliebig genau bestimmbar - prinzipielle Erkenntnisgrenze

Schrödinger-Gleichung
Grundlage für das Orbitalmodell

2. Für jedes Elektron gibt es einen bestimmten Aufenthaltsbereich = ORBITAL

3. Jedes Elektron hat eine bestimmte Energie. Sie ist durch 4 Quantenzahlen beschreibbar.

4. Der Zusammenhang zwischen der Energie der Elektronen und den Quantenzahlen:

I. Hauptquantenzahl (größter Energiefaktor): n gibt die Schale bzw. die Größe der Orbitale an
n=1,2,...,7

II. Nebenquantenzahl (2.größter Energiefaktor) gibt Orbitalform an
s=Kugelform, p=Hantelform,d=2fach-Hantel u.a., f=3fach-Hantel u.a.

III. Richtungsquantenzahl (3.größter Energiefaktor) gibt die räumliche Ausrichtung der Orbitale an
s=keine Ausrichtung möglich
p=3 richtungen
d=5 richtungen
f=7 richtungen

IV. Spinquantenzahl (kleinster Energiefaktor): gibt die Rotationsrichtung des Elektrons an (Linksdrall, Rechtsdrall)

5. Das s-Orbital hat jeweils die niedrigste Energie innerhalb einer Schale

6. Es gibt max. 2s- Elektronen pro Schale.
----max.6p
----max.10d
----max.14 f

7. Die max. Elektronenzahl pro Schale = 2n^2

8. Regeln für die Orbitalbesetzung
I. Zustände niedriger Energie werden zuerst besetzt
II. Pauli-Prinzip Jedes Orbital kann höchstens 2 Elektronen (mit versch. Spin) aufnehmen
III. Hund'sche Regel Energiegleiche Orbitale werden zuerst einfach besetzt.

9. Darstellungen:
a) Energiediagramm
b)Elektronenkonfiguration: z.B. H 1s^1
c) Lewis Symbol
d) Orbitalzeichnung

10. Bei den Hauptgruppenelementen werden s- und p-Orbitale gefüllt.
11. Bei den Nebengruppenelementen werden d-Orbitale gefüllt.
12. Bei den Lanthanoiden und Actinoiden werden f-Orbitale gefüllt.

13. Bei vielen Reaktionen werden die Orbitale des Grundzustandes für die Reaktion zu neuen Orbitalen vermischt (Hybridisierung)

14. Die vollständige Auffüllung von s- und p-Orbitalen führt zum Elektronenoktett (Edelgaskonfiguration s^2 p^6)