Übungen Themen 1+2 mit Lösung PDF

Preview

Summary

übung...

Description

Aufgabe : Entscheiden Sie, welche Aussagen über das Orbitalmodell und Quantenzahlen korrekt sind? I) Die Position eines Elektrons in einem Atom wird durch eine Wellenfunktion beschrieben, die als Atomorbital bezeichnet wird. II) Orbitale bestimmen die Geometrie von Molekülen. III) Die Hund’sche Regel besagt, dass jedes Orbital mit zwei Elektronen mit gleichem Spin besetzt wird. IV) Das Pauli-Prinzip besagt, dass sich alle Elektronen in einem Atom in mindestens einer Quantenzahl unterscheiden müssen. V) Die Magnetquantenzahl beschreibt die räumliche Orientierung des Orbitals.

Richtig



nur(II)und(III)sindrichtig



nur(I),(II),(IV)und(V)sindrichtig



nur(I),(II),(III),(IV)sindrichtig



Allesindrichtig



Allesindfalsch

Aufgabe.WelcheAussagenüberElektronenundOrbitaleineinemAtomtreffenzu?

Richtig



AlleElektronenaufderviertenElektronenschaleeinesAtomshabeneine höhereEnergiealsalleElektronenaufderdrittenElektronenschaleeines Atoms.



DerÜbergangeinesElektronsvom2s‐Orbitalzum3p‐Orbitalemittiertein Photon,dessenFrequenzproportionalzurEnergiedifferenzderbeiden Orbitaleist.



MehrereElektronenineinemAtom könneninihrerMagnetquantenzahl (ml)übereinstimmen.



EsgibtkeineElektronenineinemAtom,dieinallenQuantenzahlen übereinstimmen.



ElektronenkönnenjedenbeliebigenEnergiewertannehmen.

Aufgabe . Das Übergangsmetall Silber (Ag) dient als Leiter in elektronischen Schaltkreisen. Wählen Sie die richtige elektronische Konfiguration/en für das Element Ag im Grundzustand aus.

Richtig



1s22s22p63s23p63d94s2



1s22s22p63s23p63d104s24p1



1s22s22p63s23p63d104s1



[Kr]4d10 5s1



[Ar]3d104s1

Aufgabe . Da das Element Zirconium (Zr) eine große Korrosionsbeständigkeit besitzt, wird es als Baumaterial für chemische Anlagen und in Brennstabhüllen in Kernkraftwerken benutzt. In der Natur erscheint dieses Element als Kation Zr4+. A) Wählen Sie die richtige elektronische Konfiguration/en für Zr4+. B) Stellen Sie eine Hypothese auf, warum Zr in der Natur als Zr4+ erscheint.

Richtig



1s22s22p63s23p63d104s2 4p2



1s22s22p63s23p63d104s2



1s22s22p63s23p63d104s2 4p6 4d25s2



[Kr]5s2



1s22s22p63s23p63d104s2 4p6

Aufgabe.

Atome welcher Elemente haben folgende Elektronenkonfiguration ihrer Außenelektronen im Grundzustand: a)ns2 Helium(He);undElementeder2.Hauptgruppe(Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra,diesogenannten Erdalkalimetalle). b) ns2np6 Ne,Ar,Kr,Xe,Rn(Edelgase) c) 4s24p2 Ge. d) 5s25p5 Iod(I) d) ns1 Wasserstoff(H); undLi,Na,K,Rb,Cs,Fr(diesogenanntenAlkalimetalle)

Aufgabe. WelchederfolgendenKombinationenvonQuantenzahlen(n,l,ml,ms)sindmöglich?



(4,1,‐1,2)



(2,1,‐1,½)



(2,1,1,‐½)



(4,0,0,½)



(5,0,‐1,½)

Aufgabe. WelchederfolgendenKombinationenvonQuantenzahlenbeschreibenElektronenin einemAtomCalcium(20Ca)?



(5,2,‐1,½)



(2,1,‐1,½)



(2,1,1,‐½)



(4,0,0,½)



(4,0,‐1,½)

Aufgabe. WelchederfolgendenQuantenkombinationenbeschreibteinElektronimbesetzten OrbitalmitderhöchstenEnergieineinemAtomKalium(19K)?



(1,0,0,½)



(2,1,‐1,½)



(2,1,1,‐½)



(4,0,0,½)



(4,0,‐1,½)

Aufgabe.EinchemischesElementerscheintinderNaturalseinKation(X3+)mitder folgendenelektronischenKonfiguration:[Ar]3d10. a)InwelcherPositionbefindetsichdiesesElementimPeriodensystem? X3+hat28Elektronen.DannhatdasElementX,28+3=31ElektroneninGrundzustand. ElektronenkonfigurationfürXinGrundzustandist:1s22s22p63s23p63d104s2 4p1 mit Außenelektronenkonfiguration4s2 4p1  4.Periode.Voll4sund3dOrbitale,undnoch1 e‐ aufOrbital4p Gruppe13.DasElementisGa(Ordnungszahl31). b)WelchesElementhatimGrundzustanddiegleicheElektronenkonfigurationwieX3+? Ni c)WelchesIonvonGe würdediegleicheAußenelektronenkonfigurationhaben? Ge4+ d)IstdieElektronegativitätdesElementsXhöheroderniedrigeralsdieElektronegativität vonCalcium(Ca)? Höher e)IstdasX3+KationgrößeroderkleineralseinCalcium(Ca)Atom? Kleiner f)WasistdiemolareMassedesOxids, welchesdieMolekularformelX2O3 hat,welches diesesElementmitSauerstoffbildet? Ga2O3.MolareMasse:2∙(69,72)+3∙(16,00)=187,44g/mol

Aufgabe13.FürAtomemitnureinemElektronkanndieEnergiedifferenzzwischenzwei ElektronenschalenmitderRydberg‐Formelgeschätztwerden: ∆𝐸  𝑅 𝑍 

1 1  𝑛 𝑛

Wobei:∆𝐸 istdieEnergiedifferenz,ZistdieOrdnungszahl,nistdieHauptquantenzahlder ElektronenschaleundRistdiesogenannteRydberg‐Konstante(2,18∙10‐18 J). a)WaswäredieWellenlängederemittiertenStrahlung,wenneinElektronauseinemLi2+ Kation,daszumerstenunbesetztenAtomorbitalangerregtwordenist,zudem AtomorbitalmitderniedrigstenEnergierückkehrt? b)WürdenunsereAugendieseStrahlungsehen?

ZusätzlicheDaten h=6,6∙10‐34 J∙s(PlancksKonstantoderPlanck‘schesWirkungsquantum) c=3∙108 m/s(Lichtgeschwindigkeit)...