Das Orbital Modell (einfach und anschaulich erklärt) скачать в хорошем качестве

Das Orbital Modell (einfach und anschaulich erklärt)

In diesem Video geht es um eine anschauliche Darstellung des Orbitalmodells – ein zentrales Konzept der modernen Quantenchemie, das die Verteilung und Bewegung von Elektronen in Atomen und Molekülen beschreibt. Anders als das Bohrsche Atommodell, das Elektronen auf festen Bahnen um den Atomkern zeigt, basiert das Orbitalmodell auf der Quantenmechanik und Wahrscheinlichkeitstheorie und stellt Elektronen als Bereiche mit hoher Aufenthaltswahrscheinlichkeit dar. Dieses Modell hilft uns, chemische Bindungen und die Eigenschaften von Stoffen auf mikroskopischer Ebene besser zu verstehen und vorherzusagen. Beginnen wir mit einem Wasserstoffatom im Grundzustand, also im energetisch niedrigsten Zustand des Elektrons. Um zu visualisieren, wo sich das Elektron befinden könnte, stellen wir uns vor, wir könnten zu vielen Zeitpunkten dessen Position erfassen – ähnlich, als würden wir „Fotos“ des Elektrons machen. Durch viele solcher Aufnahmen entsteht ein Bild der Verteilung des Elektrons um den Kern. Der Bereich, in dem sich das Elektron am häufigsten aufhält, bildet das sogenannte 1s-Orbital. Heben wir das Elektron auf ein höheres Energieniveau an und wiederholen unsere Messungen, ergibt sich das Bild des 2s-Orbitals, das die Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Elektrons im ersten angeregten Zustand widerspiegelt. Erhöhen wir die Energie des Elektrons erneut auf das nächstmögliche Niveau, können nun drei verschiedene Verteilungen sichtbar werden die jeweils die Bereiche mit der höchsten Aufenthaltswahrscheinlichkeit darstellen. Die erste Möglichkeit ist, dass die höchste Aufenthaltswahrscheinlichkeit für das Elektron im zweiten angeregten Zustand durch diesen Bereich, dem sogenannten 2P(x)-Orbital abgebildet wird. Es kann aber auch sein, dass die höchste Aufenthaltswahrscheinlichkeit für das Elektron im zweiten angeregten Zustand durch diesen Bereich, dem sogenannten 2P(y)-Orbital abgebildet wird. Neben dem Px und Py Orbital ist es auch möglich, dass das Elektron im zweiten angeregten Zustand durch diesen Bereich, dem sogenannten 2P(z)-Orbital abgebildet wird. Da sich das Elektron in diesen Fällen um den Kern in allen Raumrichtungen verteilen kann, ist eine dreidimensionale Darstellung der Orbitale besonders hilfreich. Das Orbitalmodell bietet also eine wichtige Erweiterung des Bohrschen Modells, indem es Elektronen nicht mehr auf starren Bahnen, sondern als Wellenfunktionen in Orbitalen zeigt. Diese Orbitale sind Bereiche mit der höchsten Aufenthaltswahrscheinlichkeit eines Elektrons auf einem bestimmten Energieniveau und repräsentieren zugleich die charakteristischen Formen der Elektronenverteilung um den Atomkern.