Ente erklärt Physik: Das Orbitalmodell

So. Nachdem ich ja die Einleitung mit ein paar Hintergrundinfos geschrieben hab gibt’s hier nun richtig was auf die Augen. Schonmal anschnallen!

Das Orbitalmodell ist echt abgefahren.

Grundsätzlich waren wir bei der Einführung so weit gekommen, dass Elektronen so klein sind, dass man immer nur eine Eigenschaft beschreiben kann und die anderen Eigenschaften werden durch die bloße Messung bereits nichtmehr eindeutig bestimmbar. (Ihr könnt den Satz auch mehrfach lesen…)

Ein Orbital ist ein begrenzter Bereich um den Atomkern rum, in dem sich das Elektron befinden… sollte. Das tut es nicht zu 100% aber man kann zu 99% schätzen, dass es ungefähr da ist.

Ein Orbital kann man (können WIR. Gibt noch mehr. Ist aber zu grausig und brauchen wir nich 😉 ) anhand von 4 wichtigen Eigenschaften beschreiben.

1. Hauptquantenzahl

Die Hauptquantenzahl sagt, wie groß das Orbital ist. Wenn man weiß, wie groß eine Schale ist (wieviele Elektronen draufpassen) weiß man auch, welche Schale das ist. Auf die erste Schale passen nur 2 Elektronen, auf die zweite schon 8, auf die dritte 18 und so weiter. Die Hauptquantenzahl kann nicht 0 sein, ist ja klar. Gibt ja keine 0. Schale. Ansonsten kann sie jede beliebige Zahl haben. Je nach dem.

n = 1, 2, 3, 4, ….7

2. Nebenquantenzahl

Die Nebenquantenzahl gibt die Form des Orbitals an. Diese Zahl kann eine natürliche Zahl (also nix mit negativ oder Komma) sein, die kleiner ist als die Hauptquantenzahl n. Die heißt l (kleines L).

Jetzt kommt unlogisches Zeug zum auswendiglernen:

die folgenden 4 Orbitale gibt es:

S-Orbital

In der Mitte der Atomkern, das Elektron irgendwo drumherum in einer klassischen Kugel verteilt.

P-Orbital

In der Mitte ist wieder der Atomkern, das Elektron kann sich entweder in dem roten oder dem blauen Klumpen befinden.

D-Orbital

Da sieht man 4 Dinger. Blütenblätter oder Rotorblätter. Und diese 4 Blätter sind beim D-Orbital die möglichen Räume, in denen sich ein Elektron aufhalten kann. (Das ist echt nich schön, da fängts nämlich an abstrakt zu werden… Wer sich traut, das Zeug bei Wikipedia zu suchen wird feststellen, dass es ne Menge D-Orbitale gibt. Da unsere Lehrerin aber nur das da an die Tafel gemalt hat ignorier ich die, die sehn eh alle ähnlich aus… und die ganz fürchterlichen wird sie schon nich abfragen 😉 )

F-Orbital

Das F-Orbital, hat unsere Lehrerin gesagt, sei zu grauslig um’s an die Tafel zu malen. Und da hat sie völlig Recht. Ich zeig euch mal warum: (Wer ne Phobie davor hat kann das auch überspringen…)

oder

Schöne Blümchen, ne? In irgendeinem von den blaugrünen Dingern kann das Elektron auftauchen, der Atomkern ist weiterhin in der Mitte der Grafiken.

h
Das kann man sich mal alles grob merken, jetzt gibt’s nämlich nochwas.

Und zwar werden den jeweiligen s, p, d und f-Orbitalen noch Zahlen zugeordnet. Dieses l (kleines L) muss ja auch nen Wert haben, wenn’s NebenquantenZAHL heißt.

Orbital – Wert von l (kleines L… das mit dem kleinen L im Internet is echt shit, schonmal mit nem großen i verglichen? l I… )

s-Orbital ->; l = 0

p-Orbital ->; l = 1

d-Orbital ->; l = 2

f-Orbital ->; l = 3

Das ist einfach so. Das lernt man auswendig.

3. Magnetquantenzahl

Hat die Lehrerin gesagt das beschreibt die Lage im Raum. Die Magnetquantenzahl (heißt m) kann einen Wert von -l bis +l haben.

Erklär ich:
l ist ja… na? Richtig, die Nebenquantenzahl. l kann also 0, 1, 2 oder 3 haben. So, jetzt kann m also folgendes sein:

m = -3 oder -2 oder -1 oder 0 oder 1 oder 2 oder 3

4. Spin

Der Spin s ist einfach. Der Spin beschreibt ob sich das Elektron so rum – oder so rum dreht.

Er kann also

1/2 oder – 1/2 sein.

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