Das Orbitalmodell 2026 GFS, Skripte von Chemie

Eine stichpunktartige Ausführung der wichtigsten Teilpunkte des Themengebiets

Art: Skripte

2025/2026

Hochgeladen am 29.06.2026

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Joleen Jordan Handout
11. Oktober 2025
Das Orbitalmodell: Wie verfärbt sich die
Phenolphthaleinlösung?
1) Grundlagen
-Das Doppelspaltexperiment: Ein Elektronenstrahl wird auf eine Wand mit zwei feinen
Spalten gerichtet. Auf einem dahinterliegenden Schirm entsteht kein
Doppelstreifenmuster, sondern ein Interferenzmuster – wie bei Lichtwellen.
-Definition Orbitale: Wahrscheinlichkeitsräume, in denen sich Elektronen mit hoher
Wahrscheinlichkeit aufhalten
-Elektronenkonfiguration/Notation: Aufbauprinzip (energieärmste Orbitale werden
zuerst besetzt), Pauli-Prinzip (maximal zwei Elektronen pro Orbital mit
entgegengesetztem Spin), Hund’sche-Regel (entartete Orbitale zuerst einfach besetzt)
1
-
Modell
Beschreibung
Grenzen
Bohrsches
Atommodell
(1913)
-Elektronen bewegen sich auf festen Bahnen
(„Schalen“) um den Kern
Erklärt keine
chemischen
Bindungen oder
Farben
Orbitalmodell
(ab 1920er Jahre)
-Elektronen halten sich in
Wahrscheinlichkeitsräumen (Orbitalen)
auf, welche verschiedene Formen (s, p, d, f)
haben können
Komplexe
Darstellung, aber
sehr genau
Das zeigt: Der Aufenthaltsort eines Elektrons kann nicht exakt bestimmt, sondern nur
wahrscheinlich beschrieben werden. Elektronen besitzen einen Wellencharakter.
Element
Elektronenkonfiguration
Kurznotation
Sauerstoff [O]
1s² 2s² 2p
[He] 2s² 2p
Quantenzahl
Mögliche Werte
Bedeutung
Hauptquantenzahl n
n = 1, 2, 3, …
Energiehauptschale/Größe
Nebenquantenzahl l
l = 0, …, (n - 1)
Räumliche Form des Orbitals
Magnetische
Quantenzahl m
m = -1, 0, +1
Räumliche Ausrichtung des
Orbitals
Spinquantenzahl s
s = +½ oder –½
Eigenrotation
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Joleen Jordan Handout 11. Oktober 2025

Das Orbitalmodell : Wie verfärbt sich die

Phenolphthaleinlösung?

1) Grundlagen

- Das Doppelspaltexperiment: Ein Elektronenstrahl wird auf eine Wand mit zwei feinen

Spalten gerichtet. Auf einem dahinterliegenden Schirm entsteht kein Doppelstreifenmuster, sondern ein Interferenzmuster – wie bei Lichtwellen.

- Definition Orbitale : Wahrscheinlichkeitsräume, in denen sich Elektronen mit hoher

Wahrscheinlichkeit aufhalten

- Elektronenkonfiguration/Notation: Aufbauprinzip (energieärmste Orbitale werden

zuerst besetzt), Pauli-Prinzip (maximal zwei Elektronen pro Orbital mit entgegengesetztem Spin), Hund’sche-Regel (entartete 1 Orbitale zuerst einfach besetzt)

Modell (^) Beschreibung Grenzen Bohrsches Atommodell (1913)

- Elektronen bewegen sich auf festen Bahnen

(„Schalen“) um den Kern Erklärt keine chemischen Bindungen oder Farben Orbitalmodell (ab 1920er Jahre)

- Elektronen halten sich in

Wahrscheinlichkeitsräumen (Orbitalen) auf, welche verschiedene Formen (s, p, d, f) haben können Komplexe Darstellung, aber sehr genau (^1) entartet: zwei oder mehr Zustände eines Systems haben dieselbe Energie Das zeigt : Der Aufenthaltsort eines Elektrons kann nicht exakt bestimmt, sondern nur wahrscheinlich beschrieben werden. Elektronen besitzen einen Wellencharakter. Element Elektronenkonfiguration Kurznotation Sauerstoff [O] (^) 1s² 2s² 2p⁴ [He] 2s² 2p⁴ Quantenzahl Mögliche Werte Bedeutung Hauptquantenzahl n n = 1, 2, 3, … Energiehauptschale/Größe Nebenquantenzahl l (^) l = 0, …, (n - 1) Räumliche Form des Orbitals Magnetische Quantenzahl m m = -1, 0, +1 Räumliche Ausrichtung des Orbitals Spinquantenzahl s s = +½ oder –½ Eigenrotation

Joleen Jordan Handout 11. Oktober 2025 2) Chemische Bindungen (MO-Theorie 2 ): Wenn Atome Bindungen eingehen, überlagern sich ihre Atomorbitale. Dabei entstehen Molekülorbitale (MOs).

- (^) Zwei Arten von Bindungen: 1. σ -Bindung (Sigma-Bindung): axiale Überlappung zweier Orbitale, ggdgggg rotationssymmetrisches Molekülorbital 2. π-Bindung (Pi-Bindung): seitliche Überlappung zweier p-Orbitale; schwächer als hwhehhh σ-Bindung; tritt zusätzlich zur σ-Bindung bei Doppel- oder Dreifachbindungen

hhhhhh auf

3) Hybridisierung

  • (^) Definition: die Mischung (Überlagerung) von Atomorbitalen eines Atoms zu neuen, gleichwertigen Hybridorbitalen → diese neuen Orbitale erklären die tatsächliche **Geometrie und Bindungswinkel von Molekülen besser als reine s- oder p-Orbitale.
  1. Bezug zur Phenolphthaleinlösung**
  • (^) In Aromaten und konjugierten Systemen (wie bei Phenolphthalein) sind die Kohlenstoffatome sp²-hybridisiert.
  • (^) sp²-Hybridisierung ermöglicht π-Delokalisierung → Absorption von energieärmerem grünen Licht → rötlich/pinke Erscheinung Wichtige Quellen : Facharbeit „Eine Anwendung des Orbitalmodells“, Martin Helmich.
  1. , https://chemiemitlicht.uni-wuppertal.de/fileadmin/Chemie/chemiemitlicht/files/ texts/orbitalmodell.pdf , (^2) Molekülorbitaltheorie Merke : Es gibt unter den σ -/π-Bindungen bindende Orbitale (geringere Energie) → stabilisieren die Bindung, und antibindende Orbitale (höhere Energie) → schwächen die Bindung sp^2 - Hybridisierung (trigonal-planar) Bsp: Ethen sp - Hybridisierung (linear) Bsp: Ethin sp^3 - Hybridisierung (tetraedisch) Bsp: Methan