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Das Orbitalmodell – Auswirkung + Erklärung

    des Atoms, in dem sich die Elektronen in bestimmten Bahnen um den Kern bewegen, ist eine ziemlich genaue Vorstellung von Atomen. Aber sie erklärt nicht alles. Vor allem erklärt es nicht, warum manche Bahnen stabiler sind als andere.

    Die Antwort auf diese Frage kommt aus der Quantenmechanik, die uns sagt, dass die Elektronen nicht wirklich um den Kern kreisen. Stattdessen existieren sie in einer Wahrscheinlichkeitswolke um den Kern herum. Der wahrscheinlichste Ort für ein Elektron befindet sich in einem der Orbitale, das sind Regionen im Raum, in denen ein Elektron am wahrscheinlichsten zu finden ist.

    Der Grund, warum manche Orbitale stabiler sind als andere, hat mit der Energie des Orbitals zu tun. Je niedriger die Energie des Orbitales ist, desto stabiler ist es. Das liegt daran, dass es Energie braucht, um ein Elektron von einem niederenergetischen Orbital in ein hochenergetisches Orbital zu bewegen.

    Die Orbitale sind in der Reihenfolge ihrer steigenden Energie angeordnet. Das Orbital mit der niedrigsten Energie wird als Grundzustand bezeichnet, die darüber liegenden Orbitale werden als angeregte Zustände bezeichnet. Wenn sich ein Atom im Grundzustand befindet, befinden sich alle seine Elektronen in den niedrigsten Energieorbitalen.

    Wenn ein Atom Energie absorbiert, kann eines seiner Elektronen in ein Orbital mit höherer Energie angeregt werden. Dies nennt man einen angeregten Zustand. Der angeregte Zustand ist nicht so stabil wie der Grundzustand, und das Elektron fällt schließlich wieder in den Grundzustand zurück und gibt die aufgenommene Energie wieder ab.

    Orbitale sind in Schalen um den Atomkern herum angeordnet. Die erste Schale enthält nur das 1s-Orbital, das das Orbital mit der niedrigsten Energie ist, die zweite Schale enthält die 2s und 2p Orbitale, die etwas höhere Energien haben, die dritte Schale enthält die 3s und 3p Orbitale, und so weiter.

    Die Orbitale in jeder Schale werden in der Reihenfolge der steigenden Energie aufgefüllt. Das 1s-Orbital wird zuerst gefüllt, dann das 2s-Orbital, dann die 2p-Orbitale und so weiter. Wenn sich ein Atom im Grundzustand befindet, befinden sich alle Elektronen in den Orbitalen mit der niedrigsten Energie.

    Das Periodensystem ist eine Art, die Elemente nach ihrer atomaren Struktur zu ordnen. Die Elemente sind in Reihen (Perioden) und Spalten (Gruppen) angeordnet. Mehr über das Periodensystem.