Präsentation Teil 1

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Dr. Dr. A. König, DSKL
Das Atom
DEMOCRITUS
Stellt die These auf, dass Materie nicht
unendlich teilbar sei.
Sie sollte aus kleinen Teilchen
aufgebaut sein. Diese kleinsten
Teilchen nannte er ATOME.
Dr. Dr. A. König, DSKL
PLATO
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PLATO schlug vor, dass
Atome aus vier Elementen
aufgebaut waren, die sich
in der Form unterscheiden.
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Feuer war ein Tetraeder
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Luft war ein Oktaeder
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Wasser war ein Ikosaeder
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Erde war ein Würfel
Dr. Dr. A. König, DSKL
DALTONS Atom
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Im Jahre 1812 schlug DALTON vor, dass Atome
unzerstörbar sind, aber miteinander in einfachen
Verhältnissen kombiniert neue Verbindungen
bildenten.
Atome verschiedener Elemente unterscheiden sich
in der Masse.
Er nahm an, dass die Formeln der Verbindungen
im Verhältnis 1:1 waren, wenn keine anderen
Beweise vorlagen.
Hieraus konnte er relative Atommassen schätzen.
Dr. Dr. A. König, DSKL
• Hieraus ergab sich, dass
1g Wasserstoff mit
8g Sauerstoff reagieren,
wenn die Atome sich im
Verhältnis 1:1 verbinden.
• Die Sauerstoffatome
mussten also 8 mal
schwerer sein als
Wasserstoffatome.
Dr. Dr. A. König, DSKL
19. Jahrhundert
●
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Chemiker des
19. Jahrhunderts
entwickelten DALTONS
Ideen weiter.
Die Atome sollten in drei
Dimensionen verbunden
werden, um die Moleküle
aller Substanzen zu
erhalten oder neue zu
entdecken.
Dr. Dr. A. König, DSKL
THOMPSONS Atom 1890
●
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THOMPSON hat gezeigt,
dass kleine negativ
geladene Teilchen aus
den Atomen abgespalten
werden konnten.
Dies führte zu der
Vorstellung des Atoms als
einem Rosinenkuchen
mit Elektronen in einer
positiven Matrix
eingebettet.
Dr. Dr. A. König, DSKL
RUTHERFORD 1910
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Gebrauchte die
experimentellen
Ergebnisse von
GEIGER und
MARSDEN.
Die Masse des Atoms
ist in einem kleinen
Kern konzentriert.
Dr. Dr. A. König, DSKL
BOHR 1915
• Elektronen bewegen sich
in Umlaufbahnen um den
Atomkern.
• Nur bestimmte Bahnen
sind erlaubt.
• Wenn ein Elektron aus
eine höheren auf eine
niedrigere Umlaufbahn
des Atoms fällt, emittiert
es ein Photon bestimmter
Energie (Licht).
Dr. Dr. A. König, DSKL
DE BROGLIE 1924
• Entwickelte BOHRS
Ideen weiter.
• Erlaubte Bahnen haben
ein ganzzahliges
Verhältnis zur
Elektronwellenlänge.
• Es können stehende
Wellen existieren.
Dr. Dr. A. König, DSKL
• Bahnen ohne ein
ganzzahliges
Vielfaches der
ElektronenWellenlängen
können nicht
existieren.
Dr. Dr. A. König, DSKL
SCHRÖDINGER 1926
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Elektronen existieren als
3D stehende Wellen, die
Orbitale genannt werden.
Das Quadrat der Amplitude
ist ein Maß für die
Wahrscheinlichkeit des
Aufenthaltes eines
Elektrons an diesem Ort.
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Orbital-Form
Die Orbital-Form wird durch die Hauptquantenzahl n angegeben.
Wenn n steigt, wird die durchschnittliche Entfernung der
Elektronen vom Kern erhöht.
Das Orbital wird größer.
Dr. Dr. A. König, DSKL
Orbital-Größe
Das Orbital wird größer.
n=1
n=2
n=3
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Orbital-Typen I
Wenn n steigt, wird die Zahl der Orbitaltypen größer.
Für n = 1 gibt es nur einen Orbitaltyp (s).
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Orbital-Typen II
Für n = 2 gibt es zwei Orbitaltypen (s and p).
s-Orbitale sind kugelförmig,
während p-Orbitale hantelförmigen sind.
Was ergibt sich für n = 3 ?
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Orbital-Typen III
Für n = 3 gibt es 3 Typen von Orbitalen:
3s
3p
3d
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Orbital-Typen IV
4
Für n = 4 gibt es
Orbitaltypen
s
p
d
f
Dr. Dr. A. König, DSKL
Orbital-Zahl
Es gibt nur 1 s-Orbital in jede Schale
Es gibt 3 p-Orbitale in jeder Schale, die im rechten Winkel
zueinander angeordnet sind.
Wie viele d-Orbitale gibt es?
5
Wie viele f-Orbitale gibt es?
7
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s-Orbital
Dr. Dr. A. König, DSKL
p-Orbitale px, pz, py
Dr. Dr. A. König, DSKL
d-Orbitale dxy, dxz, dyz
Dr. Dr. A. König, DSKL
d-Orbitale dx2-y2, dz2
Dr. Dr. A. König, DSKL
f-Orbitale I
Dr. Dr. A. König, DSKL
f-Orbitale II
Dr. Dr. A. König, DSKL
f-Orbitale III
Dr. Dr. A. König, DSKL
f-Orbitale IV
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Quantenzahlen
Dr. Dr. A. König, DSKL
Ende
Dr. Dr. A. König, DSKL
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