Chemie - Quantenzahlen
Hänge grad an einer Chemie Hausaufgabe:
"Das zuletzt eigebaute Elektron eines Atoms besitzt die Quantenzahlen:
n=3 l=2 m= +2 s= +1/2
Um welches Element handelt es sich?"
Kann mir irgendjemand NUR helfen wie ich so eine Aufgabe richtig angehe.
Ich versteh nur dass die Hauptquantezahl 3 ist Wegen l=2 müsste es ja bis zum 3d-Orbital reichen.
Bitte um Hilfe!:(
4 Antworten
Du hast die Hauptquantenzahl 3, also 3. Schale. Nebenquantenzahl ist 2, also ein d-Orbital. Magnetquantenzahl +2 + Spinquantenzahl +½ bedeutet d⁵. Du hast entweder Chrom ([Ar] 3d⁵ 4s¹) oder Mangan ([Ar] 3d⁵ 4s²) vorliegen.
Und nicht korrekt, wie ich gerade sehe. Das zuletzt eingebaute Elektron macht die Sache eindeutig - zu Chrom.
Das 4s²-Elektron des Mangans wird nach dem 3d⁵-Elektron des Chroms "eingebaut".
Energetisch gesehen hättest Du recht, die Natur sieht es aber anders. Bei den Elementen gibt es viele Fälle, in welchen nicht das primär energetisch günstigste Orbital befüllt wird.
3d ist richtig. Magnetische Quantenzahl ist +2 von möglichen: -2,-1,0,+1,+2: Hier steht jede Möglichkeit für die Ausrichtung je eines Orbitals (immer mit max 2 e-). Da man von links nach rechts auffüllt, wären die +2 Elektronen im d^5 Orbital (^ = hochgestellt).
Spinquantenzahlen sind +1/2 oder -1/2: Die Orbitale werden mit "up" (Pfeil nach oben = +1/2) zuerst befüllt. Wenn alle ups drin sind beginnt man mit "down".
Also wäre 3d, +2, +1/2 das erste Elektron im d^5 Orbital.
Aber Du musst daran denken, dass das "Auffüllen" der Orbitale mit Elektronen nach den tatsächlichen Energieniveaus geschieht (erst die niedrigen Energien) und 3d ist höher als 4s.
D.h. um zu 3d zu kommen muss man erst die beiden 4s Elektronen bedienen (Kalium und Calcium) dann erst werden die 3d Orbitale gefüllt.
ABER, nach der Konfiguration 4s², 3d^3 (Vanadium) geht es mit 4s^1, 3d^5 (Chrom) weiter. D.h. Das erste Elektron im d^5 Orbital kann nur Chrom sein.
Schau die mal ein Paar Seiten über Elektronenkonfiguration an. Bei Seilnacht gibt es ein gutes PSE- einfach auf die Elemente klicken und Du siehst die E-Konfiguration , energetisch angeordnet auf der linken Seite:
http://www.seilnacht.com/Lexikon/psval.htm
Und google auch mal unter "Orbitalbesetzung"....
ah okay dankeschön, habs auf jeden Fall verstanden.
Bin aber auf 25 Elektronen insgesamt gekommen, also Mn = Mangan? Dass ich zuerst das 4s Orbital ausgefüllt habe, habe ich nicht vergessen. :S
3d^5 4s² wäre Mangan.
3d^5 4s^1 wäre Chrom.
Aber muss man das 4s Orbital nicht auch ganz ausfüllen?
Energetisch gesehen ja, tatsächlich aber nicht. Man muß in die Tabellen schauen.
Wurde jetzt im Unterricht geklärt. Es handelt sich um das Element Zink. Da 30 Elektronen. Denn s= +1/2 bedeutet Pfeil nach unten. Also musste das 3d-Orbital auch noch voll befüllt werden :-)
Danke für die Rückmeldung! Aber Dein Lehrer hat unrecht der Eigenvektor von +1/2 ist "up", also Pfeil nach oben. http://www.solstice.de/grundl_d_tph/sm_et/sm_et_03b.html#spin
Kurz und knapp. Danke :D