Könnt ihr mir bitte die Quantenzahlen am Beispiel von Vanadium erklären?

Siehe den "Eigenschaften"-Kasten rechts bei https://de.wikipedia.org/wiki/Vanadium

Ich setze voraus, dass du die wichtigsten Begriffe verstehst, sonst frag nochmal nach. Das sind:

- Hauptquantenzahl / Schale

- Nebenquantenzahl / Bahndrehimpulszahl / Unterschalte

- Magnetquantenzahl / z-Komponente des Bahndrehimpulses / Unterunterschalte

- Spinquantenzahl / Eigendrehimpuls / magnetisches Eigenmoment

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Jetzt zu den relevanten Einträgen in der genannten Liste bei Wikipedia:

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Gruppe, Periode, Block | 5, 4, d

Wenn du die (dort violett dargestellten) "Lanthaniden und Actiniden" herauslässt, steht das Element in der 5. Spalte von links und der 4. Zeile von oben. Das "d" bezieht sich auf die "d"-Unterschale (3. Unterschale), die in diesem Block aufgefüllt wird. (Näheres siehe unten)

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Elektronenkonfiguration | [Ar] 3d³ 4s²

[Ar]: Die Elektronenkonfiguration ist bis hierher identisch mit der des Edelgases Argon

Zunächst mal zu 4s2 (die ist leichter zu erklären, gehört aber zu einer höheren Schale / Hauptquantenzahl und wird deshalb später genannt):

4: in der 4. Elektronenschale (Hauptquantenzahl)

s: in der 1. (s-) Unterschale (Nebenquantenzahl)

2: befinden sich 2 Elektronen

Dann zu 3d3:

Vanadium liegt im Periodensystem im Block der "Übergangsmetalle". Die sind dadurch gekennzeichnet, dass sie zum einen natürlich allesamt Metalle sind, aber für die Elektronenkonfiguration eines freien Atoms ist wichtig, dass hier die d-Unterschale der vorletzten Schale aufgefüllt wird.

In Ein-Elektron-Systemen haben die d-Unterschalen zwar dieselbe Energie wie die anderen Unterschalen derselben Schale, deshalb würde man erst einmal vermuten, dass diese Unterschale ungefähr gleichzeitig mit den anderen Unterschalen aufgefüllt wird.

Die d-Unterschalen reichen aber weiter nach außen als die s- und p-Unterschalen, sodass die d-Elektronen sich zu oft weit weg vom Kern befinden und die Abschirmung der darunterliegenden Schalen öfter voll mitkriegen als die anderen Schalen. Besonders bei der s-Unterschale ist das Elektron oft nahe beim Kern, kriegt dort wenig von der Abschirmung der anderen Elektronen mit und hat deshalb eine kleinere Energie.

Bei s- und p-Unterschalen gibt es zwar einen ähnlichen Effekt, der reicht aber noch nicht aus, um stärker zu sein als der Effekt der Hauptquantenzahl/Schale.

3: In der 3. Elektronenschale (Hauptquantenzahl)

d: in der 3. (d-) Unterschale (Nebenquantenzahl)

3: befinden sich 3 Elektronen