Quantenzahl ermitteln - so geht's

Grundlagenwissen für die Quantenzahl

• Um die Quantenzahl zu ermitteln, sollten Sie wissen, was man unter einem Schalenmodell versteht. Das Schalenmodell wird in der Atomphysik und Chemie benutzt, um sich eine Vorstellung vom Aufbau der Atomhülle jedes Atoms machen zu können.
• Sehen Sie sich das Schalenmodell auf einer Zeichnung an, werden Sie sehen, dass die Elektronen um den Atomkern in Schalen angeordnet sind, wobei die Schalen Elektronen mit ähnlichem Energieinhalt enthalten.
• Die innerste Schale wird mit K bezeichnet. In ihr finden Sie zwei Elektronen. Auf der zweiten Schale, der L-Schale, sind maximal acht Elektronen angeordnet. Auf allen weiteren Schalen können mehr als acht Elektronen angeordnet sein.
• Durch die Anzahl der Außenelektronen werden Sie erkennen, dass Elemente aus dem Periodensystem durch ihre Stoffeigenschaften vergleichbar sind. Sie werden daher in Haupt- und Nebengruppen eingeteilt.
• Jedes Element strebt die Edelgaskonfiguration an, was bedeutet, dass die äußere Elektronenschale auf acht Elektronen gebracht werden soll. Elemente mit nur einem Elektron auf der Außenschale haben eine niedrige Ionisierungsenergie und geben bei einer chemischen Reaktion dieses Elektron an ein Element mit hoher Ionisierungsenergie ab, um so zur Edelgaskonfiguration zu gelangen. Das Energieniveau ist für Sie wichtig, um die Quantenzahl zu ermitteln.


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So ermitteln Sie die Zahl

• Mit der Hauptquantenzahl n erkennen Sie, in welcher Schale sich ein Elektron am wahrscheinlichsten im Schalenmodell befindet. Diese Quantenzahl ist für Sie wichtig, um zu ermitteln, in welchem Energieniveau sich das Elektron befindet. Die natürlichen Zahlenwerte müssen größer als null sein.
• Möchten Sie die Bindungszustände des Wasserstoffatoms errechnen, benötigen Sie die Hauptquantenzahl n für die Formel E_n = - E_R 1/n² , wobei E_R = 2,179783 x 10 - 18 J ist.
• Die Nebenquantenzahl l ist für Sie wichtig, um die Quantenzahl zu ermitteln, da sie das Unterniveau der Energie eines Elektrons angibt. Sie wird auch Drehimpulsquantenzahl genannt und beschreibt die Form des Aufenthaltswahrscheinlichkeitsraumes, auch Orbital genannt, in einem Atom. Die Werte von l werden mit historischen Buchstaben angegeben. So entspricht l = 0 (s), der Wert l = 1 (p), der Wert l = 2 (d), der Wert l = 3 (f) und der Wert l = 4 (g). Sie erkennen beim Ermitteln der Quantenzahl, dass p-Zustände eine höhere Energie als s-Zustände haben.
• Wenn Sie die Quantenzahl l ermittelt haben, können Sie den Drehimpuls des Elektrons berechnen. Die Formel für den Drehimpuls lautet: L = (h / 2 x pi) unendlich (l (l + 1)), wobei h = 6,626 x 10^-34 Js die Planck'sche Konstante ist.
• Im Periodensystem können Sie die Elektronenkonfiguration ablesen, um die Quantenzahl zu ermitteln.