Orbitale

in dem video indem wir das auto mann geführt haben bin ich ein wenig vom thema abgekommen also im zentrum eines atoms haben wir den kern der wirklich nur einen kleinen bruchteil ausmacht und das elektron obwohl es ein teilchen nennen kümmern uns am besten als eine art von schmiere um diesen kern herum vorstellen von teilchen aber wegen der heisenbergsche unschärferelation können niemals sagen wo es sich eigentlich befindet und welche energie es hat also um es als teilchen zu beschreiben es ist schon ein bisschen komisch wenn man schon gesagt können es elektronen nicht eigentlich nicht als teilchen beschreiben die planeten um eine umlaufbahn wie zum beispiel um die sonne das wäre die umlaufbahn sollte von einem kometen stattdessen können wir es uns ja eher so als wahrscheinlichkeit funktion um den kern vorstellen kann also hier ist haben wir eine orbital sciences orbital das ist eine kugel um den atomkern eine kugel um den atomkern so allerdings hat diese kugel keine strenge grenze wenn sie sehen dass jemand eine elektronische zeichnet wollen sie damit nur sagen wo sind 90 prozent der zeit ist und dann wenn sie so ok ist also wahrscheinlich in diesem bereich und zentrum der kugel ist es höher einen querschnitt könnte man sagen nicht im zentrum ist es wahrscheinlich an außen ist es weniger wahrscheinlich das heißt nur eine hohe wahrscheinlichkeit dass elektronen im einst orbital innen zu finden als auf der außenseite also dieser grenzpunkt ist jetzt ziemlich künstlich aber eigentlich können wir dass elektronen überall finden aber eben nur nicht so wahrscheinlich daran fertig im rest des videos noch genauer eingehen also zurück zum raschen atom modell lassen schreibt es hier noch mal aufmachen also schon gut zu wissen dass es nach niels bohr benannt ist ich glaube nicht dass dieser kerl trotte war es war er war ziemlich auf den stand der zeit wir sprechen also über dinge die du wahrscheinlich ich in einer bibliothek ausgraben kannst vor nicht allzu langer zeit haben menschen einige dieser fragen diskutiert im porsche modell waren also die elektronen wie planeten um einen stern unterwegs oder umdichten um die sonne herum kreisen in meinem gehirn um das konzept energiezustände darzustellen ist also dass sie ein elektronen um den atomkern herum bewegt sich auf einer umlaufbahn und er wissen vorsicht ort bitte gibt es nicht es gibt nur orbitale originale sind wahrscheinlichkeit funktionen wo du das elektron finden kannst wer in einen orbit eine klassische mechanische möglichkeit zur beschreibung eines klassischen objekts ist wie eben ein planet um die sonne herum wenn wir uns jetzt dieses modell anschauen ergibt die idee eines energieniveaus erstmal einen sinn wenn ich mehr als einen planeten vorstelle der eine stern umkreist so wie ich ja wenn es dann mehr energie gibt seine umlaufbahn vielleicht elliptische werden wenn ich also noch mehr energie hinein stecke als hätte ich einen kleinen raketen motor auf diesem planeten der energie hinein steckt statt auf diesem weg sich zu wegen vielleicht bewegt es sich dann auf einem anderen weg als wir können also beschleunigen und vielleicht bildet bewegt er sich dann auf dieser bahn er wird eine etwas höhere kinetische energie haben und kommt dann ein bisschen weiter weg von dem planeten wenn ich dann die rakete wieder zünde wird es seinem vater vielleicht so aussehen sein ordnet würde noch weiter hinausgeschoben werden wenn er sich dann im planeten nähert sollte er eine höhere geschwindigkeit erreichen als wenn er weiter außen ist das ist sehr interessant eine davon ist dass der planet oder die rakete in dieser umlaufbahn mehr energie haben auf der außenseite haben sie hier außen mehr energie mehr energie mehr energie als zum beispiel hier auf der innenseite und energie auch wenn wir von der quantenwelt reden und das ist nur analogie aber energie ist wirklich die gleiche energie über die wir auch sonst reden also zum beispiel energie erzeugen oder arbeit zu verrichten beispielsweise können sie energie ja doch wir haben vergeuden wenn ich also eine kleine rakete hätten etwas energie hier hinein stecken könnte ich sie in dieses höhere orbit hinein schließen die idee der orbital ist das gleiche außer natürlich dass sie keine klar definierten fahrten entsprechen erhalten elektronen also mehr energie zum beispiel doch lichtwellen durch lichtwellen oder elektromagnetische wellen die kann man auf dass elektronen richten in der quantenmechanik werden wir noch genauer darauf eingehen also nicht können sie also als ein bündel von photonen betrachten wenn ein protonen elektronen in einen höheren energiezustand bricht bringt dann geht es vielleicht in diese wahrscheinlichkeit verteilung über die eine hülle hier außen darstellt und vielleicht geht es nach dem es angeregt wurde physiker chemiker verwenden oft das wort erregt bereute bedeutet einfach dass energie hineingesteckt wurde dann könnte es dann ja außen bleiben oder es könnte wieder auf einen niedrigeren energie zustand zurückkehren gibt dann die energie wieder zum beispiel als ein photonen deswegen leuchten oder green marketing im dunklen aber ich möchte wirklich betonen resümieren in der physik werden wir noch eine menge über die energiezustände oder wie dass elektronen einen höheren oder niedrigen energie zustand übergeht reden die idee dahinter ist dass ein elektron in einem höheren orbital eine höhere energie hat nun können sie fragen wie können die elektronen in dem höheren orbital bleiben was passiert zum beispiel wenn ihr bereits zwei elektronen in diesen orbital drin sind wir werden später noch darüber reden diese gefüllt werden wie der mann zu zwei elektronen sie sind einfach überall irgendwo erinnern wenn ich jetzt ein drittes elektro hinzufügen will können sie sagen der index der energie zustandes in der innersten hölle warum geht das dritte elektronen nun nicht dorthin januar sind bereits zwei elektronen dort und obwohl die elektronen vom kern angezogen werden weil der kern ist ja positiv geladenen elektronen negativ wird das dritte elektronen draußen bleiben weil es abgestoßen wird weil negative ladungen sich abstoßen also wird das elektro draußen bleiben und in die nächste energie schade gehen und die an interessante sache an der sache und das ist eigentlich der schlüssel zur chemie und wenn wir über reaktivität reden dann wird es euch noch etwas klarer werden auf einem höheren energieniveau wenn wir also diese analogie wieder nutzen bei planeten entsteht wenn sie weiter von der sonne entfernt sind sie werden also angezogen aber die gravitationskraft ist außen schwächer im fall von elektronen wenn sie weiter weg sind vom kern wird die kohlekraft schwächer die ladung über die wir reden wenn wir von elektronen reden das sind nämlich die cologne kräfte also die es ist eine negative ladung außen eine positive innen also die beste methode sich die anziehungskraft vorzustellen wenn also elektronen außen sind können sie leichter abpflücken und sitten mit anderen atomen oder vielleicht können sie zu anderen atomen abgegeben werden und sich also binden ich wollte euch aber nur eine vorstellung davon geben die nächste frage ist wie können nun also die verschiedenen orbitale gefüllt werden oder wie sehen diese orbitale eigentlich aus ich habe hier ein paar grafiken aus wikipedia hier sind also die orbitale sind die verschiedenen anbieter es gibt zwei aspekte die eine ist die schale die energie schale die durch die zahlen hier bezeichnet wird dass es die energie schale und so fügt sich alles zusammen diese energie schalen entsprechenden perioden im periodensystem das buchstäblich ist eine periode einfach eine zeile im periodensystem die erste zahl ist zum beispiel die periode 1 im periodensystem und und genau dort in der periode 1 also in der ersten zeile die elemente in dieser ersten periode haben ihre elektronen in der ersten energie schade sind beispielsweise wasserstoff hat er ein proton verstopft ein proton in dem nummer 1 ist neutral der mehr gelernt dass die ordnungszahl anzeigt wie viele protonen vorhanden sind nicht das weißt du noch das heißt wie viele protonen es im wasserstoff gibt also annehmen es ist ein neutrales atom können wir sagen dass ist auch die anzahl der elektronen also können wir die ordnungszahl auch für die anzahl der elektronen hernehmen also dieses hat ein elektron sind ersten periode also geht es in die erste schale und sogar das elektron genau hier in die einst es energie schale hineingehen denn wenn die elektronen konfiguration für wasserstoff schreiben dann ist die konfiguration in der ersten schale die 1 und es gibt genau ein elektronischer 1 s 1 messina dieses erste orbital einfach aus ist einfach eine coole die kennen wir schon jetzt einfach nur diese kugel wenn ich jetzt also einen querschnitt zeichnen würde würde sie dichter in der mitte und am rand weniger dicht nach dem letzten video könnte man nun sagen dass wir das helium die orbital funktion so aussieht ist als in der mitte weniger dicht und mehr dicht und wie ist nun die elektronen konfiguration im helium nun in jeder dieser unter schalen ich werde es euch gleich nochmal genauer zeigen sitzen also genau zwei elektronen drin zwei elektronen in jeder der geometrischen konfigurationen jeder unterschale eins zu zwei elektronen reinsetzen wir werden da im detail noch mal drauf eingehen also die konfiguration familie mit der ersten periode ist die 12 also in der einst es unterschiede in der ersten periode oder in der ersten periode gibt es zwei elektronen 12 das ist wirklich faszinierend was ist eigentlich mit lithium hier lithium hier das übrigens auch der name von einem lied von evanescence das der grund dafür ist dass lithium früher zur behandlung von depressionen verwendet verwendet wurde also lithium lizenz also hier wie ist teil der elektronen konfiguration das erste elektro geht den 11 dann in 12 und ich spreche also jetzt über energiezustände das ist der niedrigste s12 elektron will auch dahin gehen und zwei elektronen passen in diesen ersten energiezustand oder das erste so kapital das es dann die 12 also lithium es füllt diese zwei schalen die erste und erste unterschale das ds schale und jetzt muss es in die zweite energie schale hineingeben es klappt relativ einfach habt ihr vorhin erklärt weil es in der zweiten periode ist die zweite periode ist genau hier in der zweiten zeile von periodensystem ich also wird die elektronik konfiguration hier 1 s 2 seien zwei seiner elektronik für ein auf helium das dritte hier sein drittes hier eingeben 21 12 und 21 also lithium hat also zwei elektronen in diesem kleinen punkt in der mitte nun um diesen punkt jetzt eine weitere schale das ist die zweite energie schade seit 1 1 genau ein elektron dort als hat es eine wahrscheinlichkeit funktion also eine kugel muss ich die ersten zwei elektronen befunden sind wer schnell ist wird ein elektro noch in dieser zweiten schade sein wenn ich dieses zeichen heißt ja nicht genau dass dort das orbital ist ich zeige eben nur den grenzwert wo du eine 90 prozentige chance hast es elektronisch können auch hier oder hier sein aber die wahrscheinlichkeit ist einfach wesentlich geringer jedenfalls ich bin jetzt mit diesem media am ende und ich werde das die diskussion im nächsten video fortsetzen und ich werde euch dann ein bisschen mehr über die bizarren formen der orbitalen zeigen bleibt bekommt dann auch eine ahnung dafür warum sie nicht wirklich so bezahlen sind