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Dr. Dr. A. König, DSKL
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
● PLATO schlug vor, dass Atome aus vier Elementen aufgebaut waren, die sich in der Form unterscheiden.
● Feuer war ein Tetraeder● Luft war ein Oktaeder● Wasser war ein Ikosaeder● Erde war ein Würfel
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DALTONS Atom
● 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.
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• 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.
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19. Jahrhundert
● 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.
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THOMPSONS Atom 1890
● 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.
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RUTHERFORD 1910
● Gebrauchte die experimentellen Ergebnisse von GEIGER und MARSDEN.
● Die Masse des Atoms ist in einem kleinen Kern konzentriert.
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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).
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• Entwickelte BOHRS Ideen weiter.
• Erlaubte Bahnen haben ein ganzzahliges Verhältnis zur Elektronwellenlänge.
• Es können stehende Wellen existieren.
DE BROGLIE 1924
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• Bahnen ohne ein ganzzahliges Vielfaches der Elektronen-Wellenlängen können nicht existieren.
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SCHRÖDINGER 1926
● 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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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.
Orbital-Form
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Das Orbital wird größer.
n = 1 n = 2 n = 3
Orbital-Größe
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Wenn n steigt, wird die Zahl der Orbitaltypen größer.
Für n = 1 gibt es nur einen Orbitaltyp (s).
Orbital-Typen I
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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 ?
Orbital-Typen II
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Für n = 3 gibt es 3 Typen von Orbitalen:
3s 3p 3d
Orbital-Typen III
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Für n = 4 gibt es 4
Orbitaltypen
s p d f
Orbital-Typen IV
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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?
Wie viele f-Orbitale gibt es?
5
7
Orbital-Zahl
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s-Orbital
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p-Orbitale px, pz, py
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d-Orbitale dxy, dxz, dyz
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d-Orbitale dx2
-y2, dz
2
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f-Orbitale I
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f-Orbitale II
Dr. Dr. A. König, DSKL
f-Orbitale III
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f-Orbitale IV
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Quantenzahlen
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Ende
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