[NA/SK] Schillenmodel mbt silicium in zonnecellen

[MaHo]

Hallo,

Ik doe mijn pws over zonnecellen. Toen ik de werking van een zonnecel aan het beschrijven was, kwam ik iest tegenstrijdigs tegen. Volgens http://science.howstuffworks.com/solar-cell.htm kan het siliciumatoom maximaal 8 elektronen in de buitenste (=derde) schil hebben. maar volgens mijn scheikunde boek geldt er de volgende formule: 2n^2, waarin n het rangnummer van de schil is. Volgens mij zouden er dus maximaal 18 elektronen in die derde schil kunnen. Door de genoemde eigenschap van howstuffworks zou silicium, dat dus maar 4 elektronen heeft in die buitenste schil, altijd naar een manier zoeken om er 4 bij te krijgen, maar waarom wil ie er dan geen 14 bij? Ik hoop dat jullie me iets wijzer kunnen maken.

Alvast bedankt

[tandenborstel]

Silicium heeft electronconfiguratie [Ne]3s²3p².
Het streeft naar de edelgasconfiguratie van Argon: [Ne]3s²3p⁶.
Silicium heeft dus 4 electronen in buitenste "schil"(orbitalen!) en er als ie er nog 4 bij heeft is ie in de edelgasconfiguratie, en zal die er niet snel nog meer bij willen. Dit omdat het ding zo het meest stabiel is.

[MaHo]

Bedankt voor je snelle reactie, maar helaas is mijn kennis niet zo groot om dit volledig te begrijpen. Silicum heeft dus een bepaalde eigenschap dat ie die 3 schil niet eens wil vullen als ik het goed begrijp? Geld dit ook voor fosfor?
Enneuh...die getallen achter dioe lektronenconfiguratie, wat betekenen die.
Iig wel erg bedankt, want ik ben volgens mij al weer een stapje verder

Dit is scheikunde 2-stof, geloof ik. Vraag het anders even aan je scheikundeleraar, die zal je vast wel kunnen helpen.

[sdekivit]

molecuulorbitalen komen ook niet bij scheikunde 2 ter sprake, maar het is heel simpel:

je begint met een 1e s-schil, waar je 2 elektronen kunt plaatsen. deze schil is nu vol.

je gaat naar de 2e s-schil toe en vult die met 2 elektronen. Vervolgens naar de 2p-schil waar je 6 elektronen kunt plaatsen. Ook deze schil is nu vol.

nu naar de 3s en de 3p. De 3d wordt pas in de 4e periode vol gemaakt, waardoor de 3e schil idd 18 elektronen heeft.

dus de elektronenverdeling over de schillen bij silicium is:

1s²2s²2p⁶3s²3p²

de formule kunnen we vereenvoudigen door te vervangen van het laatste edelgas: neon

[Ne]3s²3p²

silicium heeft dus 4 elektronen te veel en wil dus naar Argon. Hij kan ook 4 elektronen afstaan om zo edelgasconfiguratie van neon te verkrijgen. Zie SiO₂: Si heeft zijn 4 elektronen van de buitenste schil gedeeld met zuurstof die er graag 2 wil hebben

Hoop dat het zo iets duidelijker is. Dit wordt niet op het examen behandeldt d8 ik, omdat ik het vorig jaar nooit heb gehad (maar is altijd leuk om te weten natuurlijk )

[EvilSmiley]

Als je dit wilt begrijpen, moet je goed naar het periodiek systeem kijken. Je zou verwachten dat in de eerste "schil" maximaal twee electronen passen, in de tweede acht, in de derde ook acht, in de vierde schil achtien, in de vijfde schil achtien, en daarna 32.

Alleen de tien electronen extra in de vierde schil komen daar helemaal niet om dat de vierde schil op eens extra ruimte heeft, maar omdat ze opgeslagen worden in de derde schil ! De eigenschappen van de elementen 21 t/m 30 verschilt dus vrij weinig van elkaar, want de bepaalende electronen (welke electronen aanwezig zijn in de buitenste schil ) zijn voor deze elementen nagenoeg het zelfde.

Chroom, mangaan, ijzer, kobalt, nikkel, koper en zink komen allemaal voor in de atoom nummers 21 t/m 30. Telkens elementen die ondering wel verschillen, maar niet zo erg als bijv fosfor en silicium.

Zo bevat de derde schil plaats voor acht electronen, plus nog tien op die pas later aangesproken worden. De vierde schil heeft ook nog stiekem plek voor tien electronen extra, die tijdens de overgang van 39 tm 40 gevult worden. De nummers 57 tm 71 ( de lanthaniden) ontlenen hun bestaans recht aan het feit dat de vierde schil bovenop die achtien nog eens een plek heeft om 14 electronen te bewaren!

Er passen dus 18 electronen in de derde schil, maar die tien electronen worden pas later bijgezet.

[MaHo]

Er zijn dus bepaalde subschillen. En die worden per periodes gevuld alsk het goed begrijp. en omdat 3d pas in de 4e periode gevuld wordt zal silicium deze extra 10 er niet snel bijkrijgen, maar zal stoppen nadat de 3p-"subschil" vol is. En dit gegeven moet ik mar gewoon aannemen omdat het een feit is Volgens mij heb ik het zo goed begrepen toch?

Enorm bedankt

[sdekivit]

klopt

Offtopic:

sdekivit schreef op 20-10-2004 @ 12:26 :
molecuulorbitalen komen ook niet bij scheikunde 2 ter sprake, maar het is heel simpel:

Oh, jawel.

[sdekivit]

okee als het dan te sprake komt, waarom wordt er dan niks over gevraagd in het examen .....

--> okee er wordt even gezegd dat er bepaalde schillen zijn en dat dat orbitalen zijn, maar voor de rest wordt er niks mee gedaan

iig bij ons kwam het niet ter sprake, omdat we andere dingen te doen hadden en omdat hier toch niets over werd gevraagd.

Ze kunnen natuurlijk niet alles vragen.

Maar wat jij allemaal verteld hebt in dit topic, dat is in mijn boek allemaal behandeld. En zo niet, door mijn leraar zelf.