Termschema für die Atomhülle Nils Pütter ph1-gk13-bz

Inhalt Der Erfinder des Termschemas Das Termschema nach Grotrian Aufbau Regeln Übergänge Schluss

WALTER GROTRIAN *21.04.1890 † 03.03.1954 Bis 1921 ist er Privat-Dozent an der Universität Potsdam Ernennung zum Observator am Potsdamer Astrophysikalischen Observatorium (Einstein-Institut) 1922 und ist fortan der Universität Berlin zugehörig Beschäftigt sich mit der Spektroskopie und ihrer Anwendung zur Erklärung astrophysikalischer Phänomene.

WALTER GROTRIAN „Graphische Darstellung der Spektren von Atomen und Molekülen mit 1, 2 und 3 Valenzelektronen“ erscheint als sein wichtigstes Werk 1928 Auf Grundlage von Daten, die er 1929 auf einer Expedition nach Sumatra unter Erwin Freundlich gewonnen hatte, gelang ihm erstmals eine korrekte physikalische Erklärung des Spektrums der Sonnenkorona und eine Schätzung ihrer Temperatur auf über eine Million Grad Celsius. Auch entdeckte er Staubwolken als Erklärung des Zodiakallichts.

Das Termschema Erklärung und Aufbau Ein Termschema ist die Zusammenstellung aller Energieniveaus (Terme) eines Atoms, Ions oder Moleküls in übersichtlicher zeichnerischer Darstellung Auf der Y-Achse (Ordinate) sind die Hauptschalen und Nebenschalen des Systems als energetische Plattformen aufgetragen und auf der X-Achse (Abszisse) die Anzahl der Elektronen

Das Termschema Erklärung und Aufbau Die Hauptschalen werden bei 1 beginnend vom Kern weg gezählt (alternativ können die Schalen auch mit Buchstaben bezeichnet werden). Die höchste Schale eines Energieniveauschemas entspricht der Periode des jeweiligen Elementes. Je weiter eine Schale vom Kern entfernt ist, desto höher ist das Energieniveau eines Elektrons, welches sich auf dieser befindet

Das Termschema Erklärung und Aufbau Das Termschema ist nur für ein sehr einfaches System mit nur einem Elektron durch eine einzige „Sprossenleiter“ darstellbar. Bei komplizierteren Systemen müssen mehrere Leitern ineinander oder nebeneinander gestellt werden.

Das Termschema Regeln Die Energien der einzelnen Terme werden maßstäblich als waagerechte Striche so aufgetragen, dass der den energetisch günstigsten Zustand oder Grundzustand darstellende Strich am weitesten unten liegt Bei der Besetzung der Orbitale ist die Hundsche Regel zu befolgen, die besagt, dass mehrere Orbitale mit gleicher Energie erst mit Elektronen des gleichen Spins belegt werden müssen, bevor Elektronen mit entgegen gesetztem Spin verteilt werden.

Das Termschema Regeln Alle Atome deren zuletzt besetztes Elektron sich auf dem P-Niveau befindet und die eine vollbesetzte S- und P-Schale haben, gehören zu den Edelgasen Atome die ihre Außenelektronen auf dem 4f-Niveau besitzen, gehören zur Gruppe der Lanthanoide, wohingegen sie bei 5f zu den Actinoiden gehören.

Das Termschema Übergänge Bei einem Übergang von einem höheren zu einem niedrigeren Term entspricht der Abstand zwischen dem Ausgangsterm und dem Endterm der Energie des emittierten Photons. Dieser Vorgang erzeugt daher eine entsprechende Spektrallinie Es sind aber nicht alle Übergänge erlaubt, einige sind aus quantenmechanischen Gründen verboten und werden daher im Spektrum nicht beobachtet

…Schluss Termschemata sind am besten zu vergleichen mit Landkarten der Physik, die uns mit einem Blick eine Übersicht über das betreffende Gebiet geben, ohne aber eine direkte Begründung dafür zu geben, warum diese „Landschaft“ so aussieht Ein Termschema liefert keine Erklärung für die Existenz eines bestimmten Spektrums und der dahinter verborgenen Physik. Es ist lediglich eine übersichtliche Zwischenstufe in Richtung der physikalischen Interpretation Ungeordnete Rohdaten werden in eine geordnete Form gebracht „Termschemata helfen noch nicht beobachtete Spektrallinien vorherzusagen, aber die eigentliche Frage warum ein Atom einen Zustand mit der Energie E besitzt, wird damit nicht beantwortet“

DANKE FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT ;)