Allgemeine und Anorganische Chemie, 10. Auflage (De Gruyter by Erwin Riedel

By Erwin Riedel

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Die Nebenquantenzahl l gibt Auskunft über die Gestalt eines Orbitals (vgl. aber S. 51). Die magnetische Quantenzahl beschreibt die Orientierung des Orbitals im Raum. Die Orbitale können graphisch dargestellt werden, und wir werden diese Orbitalbilder bei der Diskussion der chemischen Bindung benutzen. Die s-Orbitale haben eine kugelsymmetrische Ladungswolke. Bei den p-Orbitalen ist die Elektronenwolke zweiteilig hantelförmig, bei den d-Orbitalen rosettenförmig (Abb. 26). Mit wachsender Hauptquantenzahl nimmt die Größe des Orbitals zu (Abb.

13 Bohr’sches Wasserstoffatom. Das Elektron bewegt sich auf einer Kreisbahn mit der Geschwindigkeit υ um das Proton. Die elektrische Anziehungskraft zwischen Proton und Elektron (Zentripetalkraft) zwingt das Elektron auf die Kreisbahn. Für eine stabile Umlaufbahn muss die Zentripetalkraft gleich der Zentrifugalkraft des umlaufenden Elektrons sein. Zwischen elektrisch geladenen Teilchen treten elektrostatische Kräfte auf. 4 Die Struktur der Elektronenhülle 27 chens stoßen sich ab. Die Größe der elektrostatischen Kraft wird durch das Coulomb’sche Gesetz beschrieben.

Je größer - ψ - 2 ist, ein umso größerer Anteil des Elektrons ist im Volumenelement dV vorhanden. An Stellen mit - ψ - 2 Z 0 ist auch die Ladungsdichte null. Die Änderung von - ψ - 2 als Funktion der Raumkoordinaten beschreibt, wie die Ladungswolke im Atom verteilt ist. In der von Schrödinger 1926 veröffentlichten und nach ihm benannten Schrödinger-Gleichung sind die Wellenfunktion ψ und die Elektronenenergie E miteinander verknüpft. ∂2 ψ ∂2 ψ ∂2 ψ 8π2 m ∂x ∂y ∂z h2 C 2 C 2 C 2 (E K V ) ψ Z 0 Es bedeuten: V potentielle Energie des Elektrons, m Masse des Elektrons, h PlanckKonstante, E Elektronenenergie für eine bestimmte Wellenfunktion ψ.

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