Unterschalen beim Atom?
Warum?
3 Antworten
Dein Text ist schon mal grauselig falsch. Ein Orbital kann 2 Elektronen aufnehmen. Die Unterschalen haben aber ein bis mehrere Orbital genauer s=1, p=3, d=5, f=7 usw. Sie können also 2, 6, 10, 14 usw. Elektronen aufnehmen.
Um zu erklären, was Unterschalen sind, muss man etwas weiter ausholen. Wie du vielleicht weißt, lassen sich Elektronen auch als Schwingungen oder Wellen beschreiben. Diese können sozusagen im Grundton schwingen, dann haben die nur einen Wellenbauch, oder als Oberton, dann gibt es Knoten, wo nichts schwingt. Am besten ließe sich das mit einem Saiteninstrument vorführen, aber geht halt schlecht übers Internet.
Die Schalennummer ist demnach die Anzahl der Bereiche mit einheitlicher Schwingungsrichtung, die auch als Vorzeichen der Wellenfunktion bezeichnet wird. Die Zahl um Eins verringert ergibt also die Anzahl der Knotenflächen, an denen das Vorzeichen wechselt.
In der ersten Schale hast du nur einen Bereich, also keine Knotenfläche. In der zweiten Schale hast du eine Knotenfläche. Und, jetzt wird's spannend, die kann kugelschalenförmig sein, beim 2s-Orbital, oder eine Ebene duch den Kern, bei den 2p-Elektronen. Die Ebenen stehen senkrecht aufeinander in den 3 Raumebenen, deshalb gibt es px, py und pz.. Das bedeutet, dass ein Elektron gerade am Kern, von dem es ja angezogen wird, nicht sein kann. Das ist natürlich energetisch ungünstig.
Keine Ahnung, ob du ein Wort verstanden hast. Deshalb füge ich nur noch den Hinweis an, dass d-Orbitale 2 und f-Orbitale 3 Ebenen durch den Kern haben, was sie nach und nach immer "unbeliebter" macht. Sie werden daher 1 bzw. 2 Perioden später gefüllt, 3d also in der 4. Periode und 4f in der 6. Periode.
Das liegt daran, dass s-Elektronen in Kernnähe eine größere Aufenthaltswahrscheinlichkeit haben als d-Elektronen. Man kann dazu Abbildungen der Wahrscheinlichkeit betrachten; besser als in den Filmen, die es dazu im Netz gibt, kann ich das mit Worten leider auch nicht erklären.
Warum-Fragen sind sinnlos. Naturwissenschaften können nur Beziehungen feststellen und in Formeln ausdrücken. Die mathematischen Lösungen von Modellvorstellungen liefern die von dir genannten Fakten.