Physics 2000 Science Trek Elements as Atoms

Elektronenwolken und Energieniveaus

OK, wieso kann s nur zwei Elektronen enthalten, aber p hat Platz für sechs?

Na ja...du erinnerst dich, dass sich jedes Elektron in einer dieser komischen Wahrscheinlichkeitswolken aufhält, welche, wie wir gesehen haben, sehr verschiedene Formen und Größen haben können. Dies ist eine andere Aussage des Pauli´schen Ausschlussprinzips: Zwei Elektronen mit gleichem Spin können sich nicht gleichzeitig in der gleichen Art von Wolke aufhalten.

Sie wollen also sagen, dass p-Elektronen mehr Wolkenformen zur Verfügung haben?

Ganz genau. Es ist so, dass s-Wolken immer kugelförmig sind; die Kugeln werden einfach nur größer, wenn die Energie ansteigt.

Dagegen sind p- und d-Zustände interessanter: es gibt unterschiedliche verschiedenförmige Wolken mit der gleichen Energie. Hier sind z.B. zwei p-Zustände aus dem zweiten Hauptniveau:


Es zeigt sich, dass es drei Arten von p-Wolken in jedem Hauptniveau gibt.

...und jedes kann ein Elektron mit Spin nach oben und ein Elektron mit Spin nach unten enthalten, daher gibt es sechs Elektronen in der p-Spalte!

Sehr gut. Du kannst dir den "Quantenzustand" jedes Elektrons, d.h. seine vollständige, eindeutige Beschreibung als die Summe aus einer bestimmten Wahrscheinlichkeitswolke und einem Spin vorstellen:

+
Ein bestimmter d-Zustand im dritten Energieniveau
Spin nach unten


Darüberhinaus gibt es fünf verschiedene Formen für d-Zustände (und somit Platz für 10 Elektronen), und sieben im nächsten Unterniveau, f, ... Ich nehme an, du erkennst das Muster. (Wenn du mehr darüber erfahren willst, woher diese Zahlen kommen, musst du Dr. Meier über Quantenzahlen ausfragen)



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