Atombau Flashcards

1
Q

Wie heißt das erste Orbital, wie viele gibt es maximal pro Schale und wie viele Elektronen passen in das Orbital?

A

s-Orbital, 1 pro Schale und jeweils 2 Elektronen.

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2
Q

Wie heißt das zweite Orbital, wie viele gibt es maximal pro Schale und wie viele Elektronen passen in das Orbital?

A

p-Orbital, 3 pro Schale und jeweils 2 Elektronen.

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3
Q

Wie heißt das dritte Orbital, wie viele gibt es maximal pro Schale und wie viele Elektronen passen in das Orbital?

A

d-Orbital, 5 pro Schale und jeweils 2 Elektronen.

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4
Q

Wie heißt das vierte Orbital, wie viele gibt es maximal pro Schale und wie viele Elektronen passen in das Orbital?

A

f-Orbital, 7 pro Schale und jeweils 2 Elektronen.

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5
Q

Wie lautet die erste Quantenzahl und wofür steht sie?

A
  1. Hauptquantenzahl (n): Nummer der Schale.
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6
Q

Wie lautet die zweite Quantenzahl und wofür steht sie?

A
  1. Nebenquantenzahl oder Drehimpulsquantenzahl (l): Art des Orbitals (s-Orbital = 0, p-Orbital = 1, d-Orbital = 2, f = 3)
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7
Q

Wie lautet die dritte Quantenzahl und wofür steht sie?

A
  1. Magnetquantenzahl (m): unterscheidet Orbitale gleicher Art voneinander. Bei drei p-Orbitalen benennt man die verschiedenen Orbitale und damit Ausrichtungen mit den Magnetquantenzahlen +1, 0 und -1. Das erste p-Orbital bekommt +1, das zweite 0 das dritte -1. Bei fünf d-Orbitalen gibt es +2, +1, 0, -1, -2.
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8
Q

Wie lautet die vierte Quantenzahl und wofür steht sie?

A
  1. Spinquantenzahl (s): unterscheidet die Elektronen in einem Orbital voneinander. Sie gibt Informationen über die Rotation eines Elektrons um die eigene Achse. Es gibt nur zwei Richtungen. Die Drehrichtung wird häufig mit Pfeilen nach oben oder unten gekennzeichnet. Oder sie werden als Zahlen mit +1/2 oder -1/2 gekennzeichnet.
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9
Q

Was besagt das Pauli-Prinzip?

A

Das Pauli-Prinzip besagt, dass zwei Elektronen in einem Atom niemals in allen Quantenzahlen übereinstimmen können. Wenn sie in der gleichen Schale, in der gleichen Art Orbital und sogar im selben Orbital sind, muss ihre Drehrichtung, also ihr Spin, unterschiedlich sein.

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10
Q

Was besagt die Hundsche Regel?

A

Die Hundsche Regel besagt, dass Orbitale mit gleichem Energieniveau zunächst mit je einem Elektron mit parallelem (gleichem) Spin besetzt werden. Also bei 5 Elektronen in der zweiten Schale kommen 2 ins s-Orbital und die übrigen kommen in je ein p-Orbital und haben die gleiche Drehrichtung (Spin).

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11
Q

Was geschieht beim α-Zerfall? Wie ändern sich Massenzahl und Ordnungszahl?

A

Beim α-Zerfall wird aus dem Atomkern ein α-Teilchen freigesetzt. Dieses besteht aus zwei Neutronen und zwei Protonen und entspricht damit genau einem Heliumkern.

Massenzahl: -4
Ordnungszahl: - 2

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12
Q

Was geschieht beim (β-)- Zerfall? Wie ändern sich Massenzahl und Ordnungszahl? Was neigt besonders zu diesem Zerfall?

A

Beim (β-)-Zerfall (gesprochen: Beta-Minus-Zerfall) wird ein Elektron aus dem Kern freigesetzt. Im Kern gibt es eigentlich keine Elektronen, das Elektron bildet sich aus einem Neutron, welches sich in ein Proton und ein Elektron spaltet. Neben dem (β-)-Teilchen, also dem Elektron aus dem Kern, wird noch ein Elektron-Antineutrino freigesetzt.

Massenzahl: bleibt gleich
Ordnungszahl: +1

Radioaktive Atomkerne (Radionuklide) bei denen die Neutronenzahl zu groß ist, neigen zum (β-)-Zerfall.

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13
Q

Was geschieht beim (β+)-Zerfall? Wie ändern sich Massenzahl und Ordnungszahl?

A

Beim (β+)-Zerfall (gesprochen: Beta-Plus-Zerfall) wird ein Positron aus dem Kern freigesetzt. Das Positron ist das Antiteilchen zu einem Elektron, es kommt aus einem Proton, welches sich in ein Positron und ein Neutron spaltet. Neben dem β+-Teilchen, also dem Positron, wird noch ein Elektron-Neutrino freigesetzt.

Massenzahl: bleibt gleich
Ordnungszahl: -1

Der β+-Zerfall ist so selten, dass mit „β-Zerfall“ meistens immer nur der β- - Zerfall gemeint ist.

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14
Q

Was geschieht bei der γ-Strahlung?

A

Nach α-Zerfall oder β-Zerfall befinden sich die Atome häufig in einem „angeregten“ Zustand und geben spontan Energie in Form von elektromagnetischer Strahlung ab. Diese Strahlung wird als γ-Strahlung bezeichnet, die Energieentladung als γ-Zerfall, wobei sich hier keine Massen- oder Ordnungszahl ändert.

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15
Q

Beurteile die Gefährlichkeit der Alphastrahlung.

A

Alphastrahlung kann viele Ionen erzeugen, hat aber nur eine sehr geringe Eindringtiefe. Sie kann bereits durch ein Blatt Papier oder die oberste, tote Hautschicht abgehalten werden und ist von außen daher ungefährlich. Wenn Alphastrahler allerdings eingeatmet werden oder sich übers Blut in den Körper einlagern, haben sie eine sehr schädliche Wirkung.

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16
Q

Beurteile die Gefährlichkeit der Betastrahlung.

A

Betastrahlung kann im Körper nur in die Hautschichten eindringen, hier aber zu Verbrennungen und Krebs führen. Sie lässt sich durch ein Aluminiumblech oder Plexiglas abschirmen. Gefährlich ist auch hier die Einlagerung in Körpergewebe, z.B. bei radioaktivem Iod als Betastrahler.

17
Q

Beurteile die Gefährlichkeit der Gammastrahlung.

A

Gammastrahlung kann beim Durchdringen von Gewebe durch Ionisation zu Zell- und DNA-Schäden führen. Sie ist am aufwendigsten abzuschirmen, man benötigt eine dicke Bleischicht oder Stahlbeton.

18
Q

Was geschieht bei der Neutronenstrahlung?

A

Durch natürlichen Zerfall entsteht Neutronenstrahlung selten, sie wird im Kernreaktor künstlich erzeugt.Die Neutronen werden von Atomkernen aufgenommen, die dadurch instabil werden und zerfallen, wobei sie wieder Neutronen abgeben, eine Kettenreaktion wird in Gang gesetzt.

19
Q

Was geschieht bei der Röntgenstrahlung?

A

Röntgenstrahlung ist elektromagnetische Strahlung mit geringerer Energie als Gammastrahlung, die in einer Röntgenröhre durch Beschleunigung und Abbremsung von Elektronen erzeugt wird. Aus dem elektromagnetischen Spektrum haben Gammastrahlung, Röntgenstrahlung und UV-Strahlung genug Energie, um ionisierend zu wirken und so Zellen und DNA zu schädigen.

20
Q

Welche Formel beschreibt den Massendefekt? Was lässt sich aus dieser ableiten?

A

E = m * c²

Sie sagt aus, dass Energie und Masse unterschiedliche Manifestation der gleichen Sache sind, sich also ineinander umwandeln können. Wenn Masse in Energie umgewandelt wird, wird daraus sehr viel Energie, denn die umgewandelte Masse multipliziert mit der Lichtgeschwindigkeit zum Quadrat ergibt die Energie.

21
Q

Wie lauten die Protonen und Neutronenzahlen von Wasserstoff, Helium, Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff und Fluor?

A

Wasserstoff (H): 1 Proton, 0 Neutronen
Helium (He): 2 Protonen, 2 Neutronen
Kohlenstoff (C): 6 Protonen, 6 Neutronen
Stickstoff (N): 7 Protonen, 7 Neutronen
Sauerstoff (O): 8 Protonen, 8 Neutronen
Fluor (F): 9 Protone, 10 Neutronen