VO Organische Chemie in der molekularen Biologie I
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<strong>VO</strong> <strong>Organische</strong> <strong>Chemie</strong> I 2. Atombau<br />
1924: DEBROGLIE formuliert den sog. Welle-Teilchen-Dualismus d.h. jedes sich bewegende<br />
h<br />
Teilchen kann auch als Welle gesehen werden (und umgekehrt), wobei λ = (¢:<br />
m ⋅ v<br />
Wellenlänge; m: Masse; v: Geschw<strong>in</strong>digkeit).<br />
1927 fand man den Beweis dafür, als es gelang, Elektronenstrahlen an Kristallgittern zu<br />
beugen (Beugungsersche<strong>in</strong>ungen treten nur bei Wellen auf).<br />
Ebenfalls 1927 stellte WERNER HEISENBERG die Heisenberg’sche Unschärferelation auf, die<br />
besagt, dass es unmöglich ist, sowohl den exakten Ort e<strong>in</strong>es Teilchens als auch dessen<br />
exakten Impuls zu wissen, an<strong>der</strong>s ausgedrückt: Unschärfeschwankung(Ort) mal<br />
Unschärfeschwankung(Impuls) ist <strong>in</strong> <strong>der</strong> Größenordnung von h).<br />
Die Unschärferelation ist auf große Objekte wie e<strong>in</strong>en fliegenden Golfball nicht anwendbar,<br />
auf kle<strong>in</strong>e Teilchen wie e - jedoch schon.<br />
Fußend auf diesen Erkenntnissen wurde zur Beschreibung <strong>der</strong> Elektronenhülle e<strong>in</strong> an<strong>der</strong>er<br />
Weg beschritten.<br />
ERWIN SCHRÖDINGER sah das e - als e<strong>in</strong>en stationären Schw<strong>in</strong>gungszustand im Kraftfeld des<br />
Atomkerns und stellte die später nach ihm benannte Schröd<strong>in</strong>ger-Gleichung auf. Die Lösung<br />
dieser Differentialgleichung ist e<strong>in</strong>e Funktion dreier Ortskoord<strong>in</strong>aten £. Diese Funktion ist<br />
wenig anschaulich; wichtig ist £2 : Dieses ist proportional zur Aufenthaltswahrsche<strong>in</strong>lichkeit<br />
(entspricht Elektronendichte) des e - an e<strong>in</strong>em bestimmten Ort.<br />
Die Elektronen werden nunmehr als stehende dreidimensionale Wellen im Kraftfeld des<br />
Atomkerns gesehen, auch als Elektronen-Orbitale bezeichnet:<br />
• Atomorbitale (AO), wenn sie im E<strong>in</strong>flussbereich e<strong>in</strong>es e<strong>in</strong>zelnen Atoms s<strong>in</strong>d, und<br />
• Molekülorbitale (MO), wenn sie im E<strong>in</strong>flussbereich zweier Atome s<strong>in</strong>d<br />
2.2 Die Schröd<strong>in</strong>ger-Gleichung<br />
¤(x, y, z, n, l, m, s) mit<br />
• x, y, z: Ortskoord<strong>in</strong>aten<br />
• n: Hauptquantenzahl<br />
n = 1, 2, 3...<br />
Entspricht <strong>der</strong> Nummer <strong>der</strong> Kreisbahn, hat E<strong>in</strong>fluss auf Energie und räumliche<br />
Ausdehnung e<strong>in</strong>er Elektronenbahn<br />
• l: Nebenquantenzahl<br />
0 ≤ l ≤ n-1<br />
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