Masse bzw Energie Elektron < Atom- und Kernphysik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 11:09 Do 20.07.2023 | | Autor: | Spica |
Berechne ich bei verschiedenen Elementen die Differenzen ihrer Gesamtmasse zur Kernmasse in u-Einheiten und teile diese durch die Anzahl der Kernladungszahlen, so erhalte ich auch leicht unterschiedliche u-Massen pro e (die Abweichung kommt erst auf der 8 Stelle zum Ausddruck). Das dürfte analog zu den Baryonen auch unterschiedlicher Bindungs- und Bewegungsenergien der e in den unterschiedlichen Elementen geschuldet sein. Richtig?
Was ich aber nicht verstehe: Im Mittel wären die 92 e des Urans 235 leichter als z.B. jene des H oder He.
Quelle:
https://www.internetchemie.info/chemische-elemente/wasserstoff-isotope.php
https://www.internetchemie.info/chemische-elemente/helium-isotope.php
https://www.internetchemie.info/chemische-elemente/uran-isotope.php
Müssten die e des Uran nicht im Mittel schwerer, sprich energiereicher sein, da die entsprechenden p, d, f - Orbitale des Urans höhere Energieniveaus aufweisen als nur das s - Orbital im H und He?
Oder handelt es sich hier bereits um Ungenauigkeiten bei Messungen oder Berechnungen?
VG Spica
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Ich nehme an, dass du mit e die Elektronen meinst.
Die Bindungsenergieen eines Elektrons im Atom hängt sowohl von der Anzahl der anziehenden Protonen, also der Kernladungszahl, also auch von der Anzahl der restlichen abstoßenden Elektronen sowie den räumlichen Anordnungen ab. So lassen sich z.B. Atome mit höher besetzten Schalen leichter als andere ionisieren, weil die Außenelektronen weniger stark als die inneren gebunden sind.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:12 Di 25.07.2023 | | Autor: | Spica |
Danke für die Antwort.
Heißt das, dass die energetisch höher liegenden Energieniveaus der s, p, d, f... - Orbitale der höheren Schalen nicht zwangsläufig mit höheren Energien bzw. Massen der Elektronen korrelieren bzw. gleichzusetzen sind? Das möchte man doch eigentlich meinen. Andererseits widerspräche das der Tatsache, dass im Außenbereich weniger Ionisierungsenergie aufgebracht werden muss.
Ich fürchte, so ganz kriege ich da die Kurve noch nicht.
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Du weißt sicher, dass bei vielen Atomen mit höheren Nuklidzahlen die Schalen nicht immer vollständig aufgefüllt werden, bevor dann die nächste drankommt (n-te Schale fasst theoretisch [mm] 2^n [/mm] Elektronen). Das liegt dann daran, dass es energetisch günstiger ist, die nächste Elektronenschale bereits anzufangen und die darunterliegende noch nicht komplett aufzufüllen. Die Elektronen in den niedrigeren Schalen stoßen sich gegenseitig ab und schieben so einige aus ihren möglichen Plätzen auf höhere Schalen. Deshalb ist es schwierig, eine allgemeine Formel für die durchschnittliche Bindungsenergie der Elektronen anzugeben. Man muss die Atome durchmessen, evtl. weichen da sogar die Isotope voneinander ab, das weiß ich aber nicht so genau.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 10:49 Mo 31.07.2023 | | Autor: | Spica |
Danke dir. Ich sehe schon, die Sache ist wohl auch aus quantenmechanischen Gründen wesentlich komplexer als es der erste Anschein nimmt. Einfache Korrelationen herstellen zu wollen, führt nur in die Irre. Aber auch das ist schon mal eine Erkenntnis.
VG Spica
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