Orbitalmodell

Vorwissen

Auf dieser Seite wird davon ausgegangen, dass die Bindungstheorie von Atombindungen mit einem Kugelwolkenmodell (KWM) oder einem ähnlichen Konzept bereits bekannt sind. Viele der Eigenschaften bei dem Atombindungen, lassen sich mit dem KWM gut erklären, wie etwa die Bindungswinkel.

Warum muss ich was Neues lernen?

Man sucht nach einer Erweiterung des Wissens, wenn man etwas kennenlernt, das man sich mit dem vorhandenen Wissen nicht erklären kann. Ein solches Problem taucht zum Beispiel beim Benzol auf.

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Ist ein Elektron nun ein Teilchen oder nicht?

Eine Schwäche hat Kern-Hülle- und das folgende Schalenmodell, das sich lange nicht erklären lies. Wichtig für das Funktionieren dieser Modell ist die Bewegung der Elektronen um den Kern. Würden die Elektronen sich nicht bewegen, würden die negativen Elektronen vom positiven Kern angezogen werden und das Atom in sich zusammenstürzen.

Daher müssen sich also die Elektronen um den Kern bewegen, wobei sie aufgrund der Kreisbewegung notwendigweise eine beschleunigte Bewegung ausführen. Beschleunigte Ladungen strahlen aber elektromagnetische Wellen ab. Nach dem Energierhaltungsesatz muss mit der Abstrahlung ein Energieverlust des Elektrons verbunden sein, was zu einer Verringerung der Geschwindigkeit führt. Die wiederum führt dazu, dass im Rutherfordschen Atommodell das Elektron nach sehr kurzer Zeit auf Spiralbahnen in den Atomkern stürzt.

Bohr beseitigte dieses Problem, indem er postulierte, dass sich die Elektronen im Rutherfordschen Modell nur auf bestimmten diskreten Bahnen bewegen können, die stationär genannt werden. Auf diesen stationären Bahnen strahlt das Elektron einfach keine Energie ab. Bohr setzte mit diesem Postulat die Grundlagen der klassischen Mechanik und Elektrodynamik außer Kraft und machte dies ganz bewusst, denn er konnte für sein Modell keine Begründung auf der Grundlage des klassischen Physik finden. Allerdings konnten man mit Hilfe des Modells einige Experimente erklärt werden, wie die Lage der Spektrallinien in der Balmer-Serie des Wasserstoff-Atoms, weswegen sich das Bohr'sche Atommodell durchaus rechtfertigten lies.

Im Grunde genommen lag Bohr damit richtig, denn letztendlich war es die endgültige Abkehr von der klassischen Physik, mit der Formulierung der Quantenmechanik durch Heisenberg, Schrödinger und anderen Physikern, mit der man alles Widersprüche erklären konnte.

Die folgenden zwei Videos gehen nun auf sehr kleine Teilchen und deren Besonderheiten.

Das erste Video Das Reich der Quanten und Elementarteilchen ist wissenschaftlich sehr genau und beschäftigt sich mit Lichtteilchen, den Photonen. Für diesen gibt es die gleichen "Probleme" wie bei den Elektronen. Das zweite Video Das Mysterium - Quantenbewusstsein ist wesentlich kürzer und einfacher gehalten. Man kann es als Zusammenfassung betrachten.

Für dieses Thema, muss das Video nur bis zum Zeitpunkt 20 Minuten angeschaut werden. Danach geht es um die Verschränkung von Teilchen, die in der Chemie nicht mehr von Bedeutung ist.

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Doppelbindungen mit dem Orbitalmodell

• Doppelbindung beim Ethen

Kleines Zuordnungsspiel zu den verschiedenen Orbitalen

	p-Orbital
	sp2-Hybridisierung
	s-Orbital
	σ-Bindung
	π-Bindung
	sp3-Hybridisierung
	Doppelbindung