2. Atommodelle

Question 1

Rutherford-Modell

Answer 1

• Mini-Planetensystem

- Coloumbkraft und Zentrifugalkraft halten sich die Waage

Question 2

Bohr-Rutherford-Modell

Answer 2

Postulate:

• El kreisen auf stabilen Bahnen ohne Energie zu verlieren
• Zahl der Bahnen ist begrenzt, Drehimpuls ist ganzes Vielfaches von h/2pi
• -> definierte Energieniveaus (Hauptquantenzahlen)
• –> definierte Energiebeträge bei Ortswechsel der El

Question 3

Wellenmechanisches Modell: Schlüsselbegriffe

Answer 3

• Teilchen-Wellen-Dualismus
• Heisenberg’sche Unschärferelation
• Schrödinger-Gleichung: Verbindet Wellenfunktion des Elektrons mit seiner Energie und den Raumkoordinaten
• -> Atomorbitale (=Eigenfunktion)

Question 4

Wellenmechanisches Modell: Regeln

Answer 4

• Pauli-Prinzip: in mindestens einer Quantenzahl unterscheiden
• Jedes Orbital kann max. 2 El aufnehmen
• Hundsche Regel: Einfachbesetzung hat Vorrang

Question 5

Wellenmechanisches Modell: Quantenzahlen

Answer 5

• Hauptquantenzahl n
• Nebenquantenzahlen l : max n-1; wie sieht das Orbital aus, räumliche Verteilung
• Magnetquantenzahl m, Ausrichtung im Raum -l - +l
• magnetische Spinquantenzahl: Eigenrotation des El, +1/2 -1/2

Question 6

Elektronenkonfiguration der Elemente

Answer 6

• Aufbauprinzip: Niels Bohr
• neu hinzugefügtes El strebt immer zustand der geringsten Energie an –> nach steigender Energie besetzt
• Maximalzahl der Elektronen pro Orbital ergibt sich aus dem Pauliprinzip
• Energetisch günstiger ist die Neubesetzung eines Orbitals und nicht die Auffüllung
• Madelung Energieschema

Question 7

Angeregte Atome

Answer 7

-Elektronen in höhere Schalen
-für Anregung wird Energie benötigt –> Absorption von Energie
-Energie in Form von elektromagnetischer Strahlung aufgenommen und freigesetzt
E= hv = hc/l

Question 8

Praktischer Einsatz der Spektroskopie

Answer 8

• Messung der Absorptionsspektren AAS: hohe Selektivität, Empfindlichkeit , niedere Nachweisgrenze
• Messung von Emmisionsspektren (Flammenfärbung)

Question 9

Singulett und Triplettzustand

Answer 9

Fluoreszenz und Phosphoreszenz

Question 10

Wellenlängen einiger strahlen:

Answer 10

IR: 780nm - 1mm
sichtbares Licht 380-700 nm
UV 10-380 nm
Röntgen bis 250pm
Gamma bis 5pm

Question 11

Wie entstehen Röntgenstrahlen

Answer 11

• BREMSSTRAHLUNG: Elektronen prallen auf Wolfram-Anode auf –> Streuung neben Atomkern –> Energieverlust in Photonen umgesetz. –> unterschiedlicher Energie : KONTINUIERLICHES SPEKTRUM
• Elektronen aus inneren Schalen herausgeschlafen –> Lücken durch El höherer Schalen aufgefülltn–> Emission definierter Wellenlänge : LINIENSPEKTRUM

Question 12

Röntgenfloureszenzanalyse RFA bzw RFS

Answer 12

• Identifizierung und Quantifizierung von Elementen
• Bestimmung von Schwermetallen, Identification von Arzneimittelfälschung
• Detektion ab Z= 5 (Bor), Empfindlichkeit steigt mit Ordnungszahl
• schnell und mobil
• zerstörungsfrei
• Nachweisgrenze im ppm-Bereich