2. Struktur Elektronenhülle, Atommodelle (Pi VL2, Se 4)

Question 1

Erläutern: Photon

Answer 1

kleine, nicht weiter teilbare Energieportion der elektromagnetische Strahlung

Question 2

Erläutern: Grundzustand und angeregter Zustand von Elektronen

Answer 2

Grundzustand: Zustand niedrigster Energie, stabil

angeregter Zustand: Zustand höherer Energie als Grundzustand, erreicht durch Aufnahme einer bestimmte Energieportion

Question 3

Erläutern: Absorption und Emission

Answer 3

Absorption: Aufnahme von Energieportion(en), Übergang auf ein höheres Niveau

Emission: Abgabe von Energieportion, Übergang auf ein niedrigeres Niveau

Question 4

Was ist ein Linienspektrum?

Answer 4

physikalisches Spektrum mit voneinander getrennten Stellen erhöhter oder fehlender Intensität

Question 5

Balmer-Serie?

Answer 5

bestimmte Folge von Emissions-Spektrallinien im sichtbaren elektromagnetische Spektrum des H-Atoms

unteres Niveau in L-Schale

Wird beim Übergang eines Elektrons von einem höheren zum zweittiefsten Energieniveau n=2 emittier

Question 6

Balmer-Serie?

Answer 6

bestimmte Folge von Emissions-Spektrallinien im sichtbaren elektromagnetische Spektrum des H-Atoms

unteres Niveau in L-Schale

Wird beim Übergang eines Elektrons von einem höheren zum zweittiefsten Energieniveau n=2 emittier

Question 7

Grenzen des klassischen Atommodells von Bohr-Sommerfeld

Answer 7

1. Bewegung von Elektronen auf Bahnen um positiven Kern = Widerspruch zur klassischen Physik´(eigentlich Abstrahlung von Energie)
2. Elektronenkonfiguration mit max. Anzahl Elektronen ab 3. Periode mit 2n2
   nicht erklärbar
3. Intensitäten und Linienanzahl (Aufspaltung) in Mehrelektronenspektren
   nicht deutbar
4. Atombindung nicht erklärbar

Question 8

Auf welchen grundlegenden Aussagen basiert das quantenmechanische Atommodell?

Answer 8

Fundament - 3 Säulen:

• Welle-Teilchen-Dualismus (de Broglie)
• Heisenbergsche Unschärferelation
• Schödinger Gleichung

Aussagen:
1. Elektronen als Wellen betrachtet, beschrieben durch Wellenfunktion ψ
(Schrödinger)
2. Zugehörige Energiewerte entsprechen den Energieniveaus
3. ψ^2 Maß für räuml. Verteilung der Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Elektrons
4. 3 Quantenzahlen für Lösung der S-Gleichung + zusätzliche Quantenzahl
(Spinquantenzahl als Eigendrehimpuls des Elektrons)
5. Darstellung des winkelabhängigen Teils der Wellenfunktion (geometrische
Orbitalform)
6. Darstellung des radialabhängigen Teils der Wellenfunktion
(Elektronendichteverteilung)

Question 9

Quantenzahl: n

Answer 9

Hauptquantenzahl

Energie und damit Große des Orbitals –> Schalen / Periode im PSE.

n = 1, 2, 3 …

Question 10

Quantenzahl: l

Answer 10

Nebenquantenzahl

geometrische Form:
l = 0 –> s-Orbital = Kugel
l = 1 –> p-Orbital = Hantel
usw

l = 0, 1, 2 … n-1

Question 11

Quantenzahl: m_l

Answer 11

magnetische Quantenzahl

Orientierung im Raum

alle ganzzählige Werte im Bereich -l bis +l

Question 12

Quantenzahl: m_s

Answer 12

Spinquantenzahl

zwei Zustände für jedes Orbital: +1/2 und -1/2

Question 13

Pauli Prinzip

Answer 13

Elektronen die gleichen Raum belegen dürfen nicht in allen Quantenzahlen übereinstimmen

Question 14

Hundsche Regel

Answer 14

entartete Orbitalen in einem Atom werden zuerst alle mit Elektronen paralleler Spin besetzt

erst wenn alle entartete Orbitale 1 Elektron besitzen, werden sie durch 2te Elektron vervollständigt

Question 15

Atomorbital

Answer 15

räumliche Wellenfunktion eines Elektrons

Elektronendichte-Verteilung - anschaulich beschrieben als Oberfläche des kleinstmöglichen Volumens mit 90% Aufenthaltswahrscheinlichkeit