Zwei Atome > ein Molekül

[McDaniel-77]

Hi fallili,

unser Weltbild ist auch nicht komplett falsch. Ich bin ja der Auffassung, dass es Elektronen und Protonen tatsächlich gibt und diese die elektromagnetische Wechselwirkung bedingen/sind.

Im Beispiel der beiden Wasserstoffatome geht es schon so kompliziert zu, dass das mathematisch nicht mehr zu berechnen ist, da man vier Objekte mit sowohl anziehenden, als auch abstoßenden Wirkungen erfassen müsste. Mathematik funktioniert aber nur linear, zwischen zwei Bezugspunkten. Man kennt die Grenzen der Mathematik, eins mehr wie zwei und Ende - siehe Drei-Körper-Problem.

Ich wiederum finde es erstaunlich, wie ich mir und viele andere anscheinend auch, sich das Wechselwirken der einzelnen Komponenten im Atom oder Molekül vorstellen können. Unser Gehirn scheint dann doch nicht ganz so linear zu funktionieren. Unsere Vorstellung stimmt mit der Wirklichkeit auch überein:

Pentacen sieht tatsächlich aus, wie unsere Modellvorstellung es beschreibt. Fünf geometrische Sechsringe und einzelne "Stäbchen" wie Wasserstoffatome des Stäbchenmodells.

Grüße

McDaniel-77

[Kurt]

Also 2 Wasserstoffatome in einer Kiste werden sich eigentlich fast gar nie zu einem Molekül zusammenfinden - das wäre statistisch unwahrscheinlich.

Aber wenn es genug sind, wird die Wahrscheinlichkeit immer größer, dass sich Wasserstoffatome nahe kommen.

Ab dann ist es eine eher mühsame Berechnung - man muss die elektrostatischen Anziehungskräfte für sämtliche möglichen Position von 2 Protonen und 2 Elektronen in naher Umgebung berücksichtigen.

Beispiel:
- + - + Hält alles zusammen - die beiden Protonen werden von den Elektron "in der Mitte" zusammengehalten das "äußere Elektron" wird vom linke Proton gehalten.

Es wird also so getan, als würde die Elektronen wirklich herumkreisen und alle denkbaren Positionen annehmen und alle auftretenden Kräfte ( anziehend anstoßend) werden summiert.

+ -- + Besonders anziehend - die Protonen werden stark zusammengehalten (dass die Elektronen sich abstoßen, muss mal nicht berücksichtigt werden)

- + + - : Würde das Molekül wieder auseinander reißen.

Ich kann hier nur ein paar "lineare" Anordnungen hinzeichnen - alles andere wird mir zu viel Aufwand. Aber man müsste erkennen können wie das ganze klappt.
(Das Prinzip ist übrigens im ersten Link oben gar nicht so schlecht dargestellt)

Tatsächlich endet das ganze dann so, dass dann bei einem bestimmten Anstand der beiden Protonen insgesamt eine zusammenhaltende Kraft übrigbleibt, wenn man alle denkbaren Elektronenpositionen und deren Krafteinflüsse "durchrechnet".

Die Frage nach Abständen/Positionen und Winkeln im Wasserstoffmolekül ist nicht "erlaubt".

Wieso, sie ist aber geboten, denn erst wenn vorhergesagt werden kann wie eine Anordnung aussehen, bzw. keinesfalls aussehen kann ist das was vorgeht (könnte) verstanden.
Ich male einfach ein Atom her und du sagst mir wo sich ein Elektron anordnen kann, bzw. wo nicht.

E = Elektron
P = Proton (Atomkern)

........E1..................P

Nun kommt ein zweites Elektron dazu, wie es ins Atom integriert wird ist erstmals zweitrangig (es wird halt irgendwie hineingedrückt).
Wo befindet sich dieses wenn es ins Atom integriert wurde?

- links vom E1
- gegenüber vom E1, also rechts vom Kern
- oberhalb vom Kern
- schräg links oben/rechts oben

oder wo sonst?

Kurt

(die beiden Elektronen sind doch dann die Valenzelektronen dieses Atoms, oder nicht?

[fallili]

Also erstens würde es mal sinnvoller sein wenn Du zwei Protonen annimmst und wir also über ein Helium Atom reden.
Aber von mir aus kann es auch ein Wasserstoffanion sein - ist ja völlig egal.
Egal ist es deswegen, weil jede Vorstellung darüber, ob das zweite Elektron links, rechts darüber oder irgendwo schräg ist einfach unpassend ist.
Selbst wenn Du eine klassische Vorstellung des Atomes bevorzugst, wo eben in der Mitte ein Proton und rundherum die Elektronen kreisen, würden dort die Elektronen mit etwas 2/3 Lichtgeschwindigkeit herumsausen.

[Kurt]

Egal ist es deswegen, weil jede Vorstellung darüber, ob das zweite Elektron links, rechts darüber oder irgendwo schräg ist einfach unpassend ist.

Was heisst das -unpassend-?
Wieso?

Selbst wenn Du eine klassische Vorstellung des Atomes bevorzugst, wo eben in der Mitte ein Proton und rundherum die Elektronen kreisen, würden dort die Elektronen mit etwas 2/3 Lichtgeschwindigkeit herumsausen.

Ich bevorzuge die Vorstellung die mit der Natur möglichst im Einklang steht, und da ist es halt so das jedes Elektron einen festen Platz innerhalb des Gebildes -Atom- hat.

Herumsausen ist da nicht, oder redest du vom "Borschem Modell"?
Das ist aber schon lange weg vom Fenster.


Hier ist das Atom mit den zwei Elektronen.

-------E1---------------K---------------E2------


Die beiden Elektronen stehen sich immer gegenüber, egal ob sich das Atom bewegt oder selber rotiert.
Würde das nicht so sein könnte man keine Atome untersuchen und die Lage der Elektronen und deren Anzahl pro Schale feststellen.
Auch wären keine stabilen Schwingungszustände vorhanden, denn die sind für stabile Emissions- und Absorptionslinien (z.B. Atomuhr) unabdingbar.


Kurt

[fallili]

Quantenmechanische - nur mit statistischen Wahrscheinlichkeitsverteilungen (die bekannten "Wolken" - Darstellungen).

[HD116657]

Also erstens würde es mal sinnvoller sein wenn Du zwei Protonen annimmst und wir also über ein Helium Atom reden.

Kurt will aber Molekül, dann aber nicht Helium-Atom, sondern H2-Molekül... - für Helium würde vermutlich auch noch Neutronen notwendig.

Daß eine ist chemischen Reaktion, daß andere physikalischen Reaktion.

[fallili]

Also erstens würde es mal sinnvoller sein wenn Du zwei Protonen annimmst und wir also über ein Helium Atom reden.

Kurt will aber Molekül, dann aber nicht Helium-Atom, sondern H2-Molekül... - für Helium würde vermutlich auch noch Neutronen notwendig.

Daß eine ist chemischen Reaktion, daß andere physikalischen Reaktion.

Du kannst 2,3 oder 4 Neutronen dazu tun und es wird nix an den zu erklärenden Verhältnissen ändern.
Und was Kurt will ist teilweise völlig unklar - mal will er ein Molekül - dann wieder redet er von einem Atom.

Molekül mit zwei Elektronen geht mit H2 gut zu erklären - Atom mit 2 Elektronen geht besser mit He als mit Wasserstoff Anion zu erklären!

Und bei seiner letzte Zeichnung:

Hier ist das Atom mit den zwei Elektronen.
-------E1---------------K---------------E2------

"zeichnet" er in die Mitte nur mehr ein K und das K steht ja sicher für "Kern".
Wenn K ein Proton ist, stellt dieses "Bild" ein Wasserstoff-Anion dar. Wenn K für zwei Protonen steht ( die Neutronen sind wie gesagt völlig nebensächlich hier ) dann stellt dieses "Bild" ein Helium Atom dar.

Aber auf alle Fälle stellt dieses "Bild" von Kurt garantiert kein Molekül mehr dar.

[Kurt]

Und bei seiner letzte Zeichnung:

Hier ist das Atom mit den zwei Elektronen.
-------E1---------------K---------------E2------

"zeichnet" er in die Mitte nur mehr ein K und das K steht ja sicher für "Kern".

Richtig, K steht für Kern

Wenn K ein Proton ist, stellt dieses "Bild" ein Wasserstoff-Anion dar. Wenn K für zwei Protonen steht ( die Neutronen sind wie gesagt völlig nebensächlich hier ) dann stellt dieses "Bild" ein Helium Atom dar.

Aber auf alle Fälle stellt dieses "Bild" von Kurt garantiert kein Molekül mehr dar.

Ja, es stellt ein Atom dar.
Damit ein Molekül verstanden wird (in meinem Sinne) ist es notwendig die einzelnen Schritte dahin anzuschauen.

Ich möchte von euch hören ob sich auf Schale eins, das Atom mit den zwei gegenüberliegenden Elektronen, ein drittes auf der gleichen Schale einnisten kann.

- wenn ja: wo wird sowas beobachtet?
- wenn nein: warum nicht?

Geht dasda? (alle Abstände zum Kern gleich)


.
-------------------------E3
.
.
.
.
-------E1---------------K---------------E2------



Kurt

[fallili]

Ich hoffe, Du kannst das verstehen, ich werde mich an der Diskussion nicht weiter beteiligen.

Viele Grüße
fallili

[Kurt]

Ich hoffe, Du kannst das verstehen, ich werde mich an der Diskussion nicht weiter beteiligen.

Viele Grüße
fallili

Nein das kann ich nicht verstehen.
Und es ist leider nicht das erste mal dass du einfach so kneifst.
(ich erwarte schon was von einem der mit der Materie vertraut sein müsste)

Kurt


(hat jemand anders Antworten auf meine Fragen und Darstellungen?)
.
.