Elektronenbahnen in dem Sauerstoffatom,

Dörte Dorn Januar 25, 2017 Wissenschaft 5 0
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"Gott würfelt nicht." ist eine Aussage von Einstein, dass Physik an der kleinsten Ebene kommt es nicht auf die Berechnung von Wahrscheinlichkeiten glauben konnte. In der klassischen Physik war einer daran gewöhnt, die Idee, dass alle Phänomene sind vorhersehbar, wenn man den Anfangszustand eines Systems kennt. Dies erweist sich als nicht zu sein: der Quantenphysik lehrt uns, dass die Umlaufbahnen der Elektronen beschreiben, nur seine rund ein Kern mit Wahrscheinlichkeitsfunktionen.

Quantenphysik

Die Theorie, dass die Eigenschaften von sehr kleinen Teilchen werden als quantisierte Quantenphysik. Diese Richtung in der Physik kamen in der 1. Hälfte des 20. Jahrhunderts, um Wachstum, nach starken Beiträgen von Bohr, Heisenberg und Schrödinger.
Wir wissen nun, daß ein Atom, bestehend aus einem positiv geladenen Kern und negativ geladenen Elektronen, die einen Weg zu beschreiben, um den Kern. Die elektrische Kraft zwischen Kern und Elektron anzieht und diese Kraft hält die Elektronen als eine unsichtbare Schnur in ihrem Job. Die kinetische Energie des Elektronenstrahls kann man die kinetische Energie eines Teilchens mit Masse vorstellen: Ek = 1 / 2mv².
Der Physiker Heisenfestgestellt, dass es unmöglich ist, gleichzeitig zu steuern, die Geschwindigkeit und die Position eines Teilchens. Es ist eine grundlegende Grenze für die Genauigkeit, mit der wir die Welt um uns herum zu erfassen. Diese bemerkenswerte Aussage löste Einstein -Wer nicht davon überzeugt, das Waschen der Aussage: "Gott würfelt nicht."

Atommodell von Schrödinger

Niels Bohr argumentiert auf der Basis des Modells des Atoms, wie wir es noch heute. Dieses Modell nutzt die Quantentheorie der Max-Planck-und kommt unten zu diesem:
  • der Atomkern enthält etwa die gesamte Masse des Atoms,
  • Elektronen umkreisen den Kern, ohne kommenden Strahlung aussenden
  • ein Elektron kann immer auf einem vorgegebenen Weg befinden
  • in jedem elektrischen Weg enthält eine bestimmte Menge an Energie
  • im stationären Zustand ein Elektron im Grundzustand
  • ein Elektron in einem angeregten Zustand befindet
  • wie Elektronen unter Emission von Strahlung fällt zurück in den Grundzustand

Der Begriff Quantenphysik von dem Wort Quanten: die Energie der emittierten Strahlung stellt sich genau das gleiche wie sein oder. Eine solche Verpackung wird als Quantenenergie.
  • h = Planck-Konstante = 6,625 x 10E-34
  • F = Strahlungsfrequenz
  • Strahlungswellenlänge λ =
  • c = Lichtgeschwindigkeit = 3,0 x 10E8

Der österreichische Physiker Erwin Schrödinger entwickelte eine Gleichung, wie die Berechnung der Eigenschaften von Teilchen in einem Atom dient. Die Schrödinger-Gleichung drückt die Gesamtenergie eines Teilchens, und hat als Lösung eine Funktion Ψ. Die Ψ können nicht gleichzeitig geben die genaue Position und Geschwindigkeit eines Elektrons in seiner Umlaufbahn, ist aber für die Aufenthaltswahrscheinlichkeit eines Elektrons in einer bestimmten Aufgabe zu exprimieren.

die Ψ-Funktion, Abschuppung, und Elektronen

Nach der Ordnungsmodells eines Atoms in einer Reihe von Schalen um den Kern Electron. Jede Schicht hat ihre eigene Energieniveau, mit dem Parameter n angegeben. Die Anzahl der Elektronen eine Hülle enthalten kann, ist begrenzt, und zwar: # Elektronen, max = 2 * n².
Die Elektronen eines stabilen Atom immer sitzen in den Schalen mit möglichst geringer Energie. Der Ψ-Funktion drückt die Wahrscheinlichkeit, ein Elektron in einem bestimmten Job. Die Lösungen & Psi werden verständlicher, wenn wir sie optisch. Eine detaillierte Modell der Schale ist das Modell der Quantenzahlen. In diesem Modell werden die folgenden Parameter verwendet:
  • n - Energie
  • l - Dynamik
  • ml - magnetischen Positions
  • ms - Elektronenspin

Der Parameter n gibt die Energie, l ist der Drehimpuls des Elektrons, die magnetische Positions ml, ms, und der Spin eines Elektrons. Parameter l und ml anzugeben, für die der Job ist sehr wahrscheinlich, um ein Elektron zu sehen; für beide Parameter ist, dass sie eine endliche Anzahl von Zuständen repräsentieren:
  • l = {0, 1, .....,}
  • ml = {l -, ...., 0, 1, l}
Für jedes Energieniveau n hören bestimmte Arbeitsplätze, die durch Ψ beschrieben werden. Die Form einige Arbeitsplätze kann mehrmals auftreten, weil sie eine Lösung -gekanteld- noch Ψ haben; abhängig von l und m unterschiedliche Jobs angezeigt. Der letzte Parameter Millisekunden ergibt den Spin eines Elektrons auf. Es ist unmöglich, dass zwei Elektronen befinden sich in genau dem gleichen Zustand, in die gleiche Arbeit; es ist möglich, daß zwei Elektronen mit unterschiedlichem Spin in ein und derselben Spur sitzt.
Der Atomkern des Sauerstoffatoms enthält 8 Protonen, und wenn das Atom elektrisch neutral ist, wird es ebenfalls 8 Elektronen enthalten. Schreibt man die Elektronenkonfiguration von Sauerstoff bekannt als
  • 1s²2s²2p ^ 4

Der Begriff bezieht sich auf 2 Elektronen mit Energieniveau n = 1 1s². Der Buchstabe S steht für die Form der Spur. Für n = 1, 2 sind Elektronen in diesem Job. 2s²: Dies bedeutet, dass die nächsten zwei Elektronen auch eine sphärische Lösung. Sie haben jedoch die zweite Energieniveau, das heißt, dass sie weiter von dem Kern als die Elektronen mit n = 1 befindet.
Der Begriff 2p ^ 4 für 4 mit Elektronen im Energieniveau n = 2. Der Buchstabe P zeigt drei mögliche Lösungen für Ψ; eine Art von 3D-Lemniskaten in der x-Richtung in der y-Richtung und in der z-Richtung. Derart Lemniskaten sich zwei Elektronen
sind: a Spin +1/2, und mit einem Spin -1/2. Wir können also zu verlieren 6 Elektronen in diesen Berufen. Das Sauerstoffatom über 8 von Elektronen; Zwei sind im Stand 1s, zwei 2s in den Staat, so bleiben vier auf jeder in Lemniskaten 2p förmigen Umlaufbahn sitzen.
Im 2px-track es sehr unwahrscheinlich ist, um ein Elektron in der Nähe des Zellkerns zu finden. Erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, wenn man sich mehr auf der x-Achse. Noch weiter in der x-Richtung, verringert sich die Wahrscheinlichkeit wieder auf Null.
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