Hallo jonnymi,
bei Orbitalen fühle ich mich inhaltlich wieder mal angesprochen, das heißt einigermaßen kompetent. Soll aber nicht heißen, dass ich hier die abolute Wahrheit verkünde
Zitat:
Zitat von jonnymi
Hallo an alle,
Meine Frage währe: was die Orbitale sind. Was mir klar ist ist das die lösung der schröderinger gleichung eine wellenfunktion ist und das quadrat der Funktion die Aufenthaltswahrscheinlichkeit. ein orbital ist der raum mit 90% aufenthaltswahrscheinlichkeit. (wieso 90%).
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Ein Orbital ist nicht anderes als die Wellenfunktion für die Elektronenbewegung im Atom, genauer gesagt für die Elektronenbewegung im elektrostatischen Feld, das durch die Atomkerne vorgegeben ist. Es ist
nicht die Aufenthaltswahrscheinlichkeit, also das Quadrat der Wellenfunktion.
Bleiben wir beim H-Atom, sonst wird's zu kompliziert: Die Wellenfunktion ist eine Funktion von 3 Variablen, x, y, und z. Damit ist die Wellenfunktion nur im 4dimensionalem Raum darstellbar, wir kommen darauf zurück.
Aus mathematischen Gründen (Separierbarkeit) stellt man die Wellenfunktion in Abhängigigkeit von Polarkoordinaten dar, r (Radius) und zwei Winkel, theta und phi. Wie die genau aussehen, siehe Lehrbuch oder wikipedia, ist aber nicht so wichtig. Es bleibt dabei, dass ein Orbital (=Wellenfunktion) von drei Variablen abhängt, dem Radius und zwei Winkel.
Man kann das Orbital mathematisch schreiben als Radiusanteil * Winkelanteil, in der Fachsprache nennt man das Separierung in einen Radial- und Winkelanteil.
Die Bilder, die man z. B. vom p-Orbitalen aus Schulbüchern kennt (zwei Hanteln), sind nur ein - jetzt kommts - dreidimensionaler Graph der Winkelfunktion, also funktion(theta, phi). Der Radialanteil ist da nicht enthalten. Das wissen die Schullehrer aber selten
Ein Orbital kann dreidimensional nicht dargestellt werden, da es ja von drei Variablen abhängt und daher nur in der 4. Dimension als Graph darstellbar wäre. Daher wählt man als Darstellung eines Orbitals dreidimensionale Höhenlinien, wobei als Höhe eine willkürlich gewählte Aufenthaltswahrscheinlichkeit (meist 90 %) festgelegt wird. Die 90 % haben also gar nichts mit dem Orbital zu tun, das ist einfach eine reine Konvention, um dem Atom irgendeine "Grenze" zu geben, man könnte auch 80 % oder 99 % nehmen.
Zitat:
Zitat von jonnymi
wie ist das mit den angeregten zuständen des Wasserstoffs? der hat ja nur ein Elektron sind deshalb nur s-Orbitale für ihn möglich??? der grundzustand währe dann 1s und angeregt dann 2s ; 3s usw.
Oder kann ein elektron auch einen d-p oder f orbital formen???
viele fragen, hoffentlich viele antworten..... grüße
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Klar kann ein Elektron im H-Atom auch in einem p, d oder f-Orbital sein, das sind einfach weitere Lösungen der Schrödingergleichung. Ob Übergänge, also Wechsel des Elektrons von z. B. einem p in ein s-Orbital aber möglich sind, bestimmen Auswahlregeln (Drehimpulserhaltung). Prinzipiell kann ein H-Elektron aber alle Orbitale "besetzen".
Viele Grüße,
quantquant