Diese Seite dient der Selbstkontrolle für diejenigen, welche die Aufgaben zum Lerntext selbständig bearbeitet haben und nun ihre Antworten überprüfen wollen.
Diese Tabelle zeigt meine Lösungsvorschläge. | |
1 | Benenne die beiden gleichwertigen Vorstellungen von der Bedeutung eines Orbitals! |
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1. Elektronen-Aufenthaltswahrscheinlichkeitsraum und 2. Form einer stehenden Elektronenwelle | |
2 | Beschreibe die Bedeutung der Orbitale für chemische Reaktionen! |
Die Ausrichtung der Valenzorbitale um ein Atom ist entscheidend für dessen Eigenschaften und chemische Bindungen. | |
3 | Sieh Dir das s- und die drei p-Orbitale der zweiten Elektronenschale an und entwickle eine Hypothese zur Erklärung der Tatsache, dass sich diese Orbitale nicht optimal für die Bildung von Atombindungen eignen! |
Die elektrisch-negativen Ladungen von s- und p-Orbitalen verteilen sich im Durchschnitt gleichmäßig auf zwei gegenüber liegende Seiten eines Atomkerns und können daher nicht optimal zwischen zwei Atomkernen plaziert werden, um diese zu verbinden. | |
4 | Erkläre, warum in einer Elektronenschale immer zuerst das s-Orbital komplett gefüllt wird, bevor die p-Orbitale benutzt werden! |
Innerhalb einer Elektronenschale befindet sich das s-Orbital auf einem niedrigerem Energieniveau als die drei p-Orbitale. | |
5 | Erkläre, warum die Formen aller Orbitale oberhalb des 1s-Orbitals am reinen Teilchencharakter der Elektronen zweifeln lassen! |
Wären die Elektronen normale Teilchen, dann sollte es innerhalb ihrer Orbitale keine Bereiche geben, in denen die Elektronen praktisch nie zu finden sind. | |
6 | Erkläre, inwiefern sich Elektronen ähnlich wie Menschen in einem Bus verhalten! |
Ähnlich wie Menschen in einem Bus gesellen sich auch Elektronen erst dann zu einem anderen Elektron in einem Orbital, wenn kein energetisch gleichwertiges Orbital mehr ganz frei ist. | |
7 | Sieh Dir die Pauling-Darstellung der Kohlenstoff-Orbitale a und beschreibe die Unterschiede zwischen Grundzustand, angeregtem Zustand und einem hybridisierten Zustand der Orbitale! |
Man erkennt in der Pauling-Darstellung der Kohlenstoff-Orbitale, dass sich im Grundzustand zwei Valenzelektronen im 2s-Orbital befinden und je 1 Valenzelektron in zwei der drei p-Orbitale. Im angeregtem Zustand ist ein Elektron aus dem 2s-Orbital unter Energie-Aufnahme in das leere p-Orbital gewechselt. In einem hybridisierten Zustand haben sich das 2s-Orbital und 1-3 2p-Orbitale energetisch angeglichen. | |
8 | Nenne den Aspekt eines Moleküls, den man nicht ohne Kenntnis der Hybridorbitale versteht! |
Bei vielen Molekülen versteht man die räumliche Anordnung der Atome nicht ohne Kenntnis der Hybridorbitale. | |
9 | Nenne die Hybridorbitale, welche zu hinsichtlich ihrer Geometrie a) eindimensionalen, b)zweidimensionalen und c) dreidimensionalen Molekülen führen! |
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Roland Heynkes, CC BY-NC-SA 4.0