Selbstkontrolle 9. Kapitel: Atome Erklären Sie, warum das Spektrum von Atomen ein diskretes Spektrum ist. Wie lautet die Balmer-Formel, was bedeuten die einzelnen Variablen? Bei welchem Vorgang strahlt ein Atom ein Photon ab, und wie groß ist die Energie des Photons? Betrachten Sie den umgekehrten Vorgang, bei dem ein Photon vom Atom „aufgenommen“ wird: Was passiert im Atom? Welche Energie muss das Photon haben? Fällt Ihnen noch eine Möglichkeit außer der Anregung durch ein Photon ein, einem Atom Energie zuzuführen? (Hinweis: Franck-Hertz-Versuch.) Zusammenfassend: Kann ein Atom jeden beliebigen Energiewert annehmen? (*) Wie groß ist die zur Ionisation nötige Energie beim Wasserstoff-Atom? Argumentieren Sie mit Hilfe der Heisenbergschen Unbestimmtheitsrelation: Bewegen sich die Elektronen auf Bahnen um den Atomkern? Wie lässt sich Ihre Aussage (*) mit Hilfe des Franck-Hertz-Versuchs belegen? Wie lauten die Wellenfunktionen, die Elektronen in einem dreidimensionalen Potentialtopf beschreibt? Von welchen Größen hängen sie ab? Beschreiben Sie die Energien, die die Elektronen im dreidimensionalen Potentialtopf annehmen können. Von welchen Größen hängen sie ab? (*) Wie sehen die Wahrscheinlichkeitsdichten |Ψ|² im dreidimensionalen Potentialtopf aus? Wie nennt man diese Wahrscheinlichkeitsdichten in der Chemie, und was ist ihre Bedeutung für die Elektronen? Wiederholung: Wie lautet die Schrödingergleichung? Wo wird in der Schrödingergleichung das Potential eingesetzt, in dem sich die Quantenobjekte aufhalten? Wie lautet das Potential, in dem sich die Elektronen im H-Atom aufhalten und wie sieht es aus (Skizze mit Achsenbeschriftungen)? Welche Energien kann das Elektron im H-Atom annehmen, von welchen Größen hängen sie ab? Vergleichen Sie die Energien im dreidimensionalen Potentialtopf und die Energien im HAtom: Was ist der auffälligste Unterschied der Termschemata? Welche Unterschiede, welche Ähnlichkeiten mit dem Bohrschen Atommodell können Sie feststellen?